Вступ до електрохімічних датчиків у детекторах газу
Значна частина його легкозаймистих, токсичних і шкідливих газів має електрохімічну активність і може бути електрохімічно окислена або відновлена. Використовуючи ці реакції, можна розрізнити склад газу та визначити концентрацію газу. Електрохімічні датчики газу поділяються на багато підкатегорій:
(1) Принцип оригінального датчика газу типу батареї (також відомого як датчик газу типу батареї Кавані, датчик газу типу паливних елементів або датчик газу типу спонтанної клітини) такий самий, як і сухої батареї, яку ми використовуємо, за винятком того, що вугільно-марганцевий електрод батареї замінено газовим електродом. Взявши як приклад датчик кисню, кисень відновлюється на катоді, а електрони протікають через амперметр до анода, де окислюється свинець. Величина струму безпосередньо пов'язана з концентрацією кисню. Цей тип датчика може ефективно виявляти кисень, діоксид сірки, хлор тощо.
(2) Датчик газу з електролітичною коміркою постійного потенціалу, який дуже ефективний для виявлення відновних газів. Його принцип дії відрізняється від оригінального датчика типу батареї, і його електрохімічна реакція відбувається під дією струму. Це справжній датчик кулонівського аналізу. Цей тип датчика успішно використовується для виявлення таких газів, як чадний газ, сірководень, водень, аміак, гідразин тощо. Наразі це основний датчик для виявлення токсичних і шкідливих газів.
(3) Датчик газу типу концентраційної батареї з електрохімічно активним газом по обидва боки електрохімічної комірки спонтанно створює концентраційну електрорушійну силу, а величина електрорушійної сили пов’язана з концентрацією газу. Вдалими прикладами таких датчиків є датчики кисню для автомобілів і датчики вуглекислого газу типу твердого електроліту.
(4) Газовий датчик надзвичайної потужності – це тип датчика, який вимірює концентрацію кисню. Він використовує принцип, згідно з яким екстремальний струм в електрохімічній комірці пов’язаний з концентрацією носія, щоб підготувати датчик концентрації кисню (газу), який використовується для виявлення кисню в автомобілях і виявлення концентрації кисню в розплавленій сталі.
