Elektrochemische sensoren die worden gebruikt om gassen te detecteren
Een aanzienlijk deel van de brandbare, giftige en schadelijke gassen heeft elektrochemische activiteit en kan elektrochemisch worden geoxideerd of gereduceerd. Door gebruik te maken van deze reacties kan de gassamenstelling worden onderscheiden en de gasconcentratie worden gedetecteerd. Er zijn veel subcategorieën van elektrochemische gassensoren:
(1) Het principe van gassensoren van het primaire celtype (ook bekend als gassensoren van het Gavoni-celtype, gassensoren van het brandstofceltype en gassensoren van het spontane celtype) is vergelijkbaar met dat van droge batterijen die we gebruiken, behalve dat de koolstofmangaanelektrode van de batterij is vervangen door een gaselektrode. In een zuurstofsensor wordt zuurstof bijvoorbeeld gereduceerd aan de kathode en stromen elektronen door de ampèremeter naar de anode, waar het loodmetaal wordt geoxideerd. De grootte van de stroom houdt rechtstreeks verband met de zuurstofconcentratie. Dit type sensor kan effectief zuurstof, zwaveldioxide, chloorgas, enz. detecteren.
(2) De gassensor van het elektrolytische celtype met constant potentieel is zeer effectief bij het detecteren van reducerende gassen. Het principe is anders dan dat van originele batterijsensoren. De elektrochemische reactie vindt plaats onder invloed van stroom, waardoor het een echte sensor is voor Coulomb-analyse. Dit type sensor is met succes gebruikt bij de detectie van gassen zoals koolmonoxide, waterstofsulfide, waterstof, ammoniak, hydrazine, enz. Het is momenteel de mainstream sensor voor het detecteren van giftige en schadelijke gassen.
(3) Gassensoren van het concentratiebatterijtype, met elektrochemisch actieve gassen aan beide zijden van de elektrochemische cel, zullen spontaan concentratie-elektromotorische kracht vormen. De grootte van de elektromotorische kracht hangt samen met de concentratie van het gas. Succesvolle voorbeelden van dergelijke sensoren zijn zuurstofsensoren voor auto's en koolstofdioxidesensoren van het vaste-elektrolyttype.
(4) Een grensstroomgassensor is een type sensor die de zuurstofconcentratie meet. Het maakt gebruik van het principe dat de grensstroom in een elektrochemische cel gerelateerd is aan de dragerconcentratie om een zuurstof(gas)concentratiesensor te maken, die wordt gebruikt voor zuurstofdetectie in auto's en voor het detecteren van de zuurstofconcentratie in gesmolten staal.
