Принципи рада електрохемијских гасних детектора
Велики део запаљивих, токсичних и опасних гасова поседује електрохемијску активност и може се електрохемијски оксидовати или редуковати. Ове реакције омогућавају идентификацију гасне компоненте и мерење концентрације. Електрохемијски сензори гаса су подељени у неколико поткатегорија:
① Гасни сензори за галванске ћелије (познати и као сензори напонских ћелија, сензори горивих ћелија или сензори спонтаних ћелија) Њихов принцип рада је сличан оном код обичних сувих батерија, осим што се угљенично-манганске електроде сувих ћелија замењују електродама које детектују гас. Узимајући за пример сензор кисеоника, кисеоник се редукује на катоди, а електрони теку кроз амперметар до аноде где оловни метал подлеже оксидацији. Величина генерисане струје је директно пропорционална концентрацији кисеоника. Овај тип сензора може ефикасно детектовати кисеоник, сумпор диоксид, хлор и друге гасове.
② Потенциостатски електролитички ћелијски гасни сензори Овај сензор одлично детектује редукционе гасове. За разлику од сензора галванских ћелија, његову електрохемијску реакцију покреће примењена спољна струја, што га чини правим сензором за кулометријску анализу. Широко се и успешно примењује за детекцију угљен-моноксида, водоник-сулфида, водоника, амонијака, хидразина и других гасова, и тренутно служи као главни сензор за праћење токсичних и опасних гасова.
③ Гасни сензори ћелије за концентрацију Електрохемијски активни гасови ће спонтано генерисати електромоторну силу разлике концентрације на две стране електрохемијске ћелије, а вредност електромоторне силе је у корелацији са концентрацијом гаса. Типичне зреле примене укључују аутомобилске ламбда сензоре кисеоника и сензоре угљен-диоксида са чврстим електролитом.
④ Сензори граничне струје гаса Тип сензора концентрације кисеоника је развијен на основу принципа да је гранична струја у електрохемијској ћелији повезана са концентрацијом носиоца. Примењује се за мерење кисеоника у аутомобилским издувним гасовима и детекцију садржаја кисеоника у истопљеном челику.
