Uma introdução aos sensores eletroquímicos em detectores de gás
Uma parcela significativa de seus gases inflamáveis, tóxicos e nocivos possui atividade eletroquímica e pode ser oxidada ou reduzida eletroquimicamente. Ao utilizar estas reações, a composição do gás pode ser distinguida e a concentração do gás pode ser detectada. Os sensores eletroquímicos de gás são divididos em muitas subcategorias:
(1) O princípio do sensor de gás tipo bateria original (também conhecido como sensor de gás tipo bateria Cavani, sensor de gás tipo célula de combustível ou sensor de gás tipo célula espontânea) é o mesmo da bateria seca que usamos, exceto que o eletrodo de carbono manganês da bateria é substituído por um eletrodo de gás. Tomando como exemplo um sensor de oxigênio, o oxigênio é reduzido no cátodo e os elétrons fluem através de um amperímetro até o ânodo, onde o metal chumbo é oxidado. A magnitude da corrente está diretamente relacionada à concentração de oxigênio. Este tipo de sensor pode detectar com eficácia oxigênio, dióxido de enxofre, gás cloro, etc.
(2) Sensor de gás tipo célula eletrolítica de potencial constante, que é muito eficaz para detectar gases redutores. Seu princípio é diferente do sensor tipo bateria original e sua reação eletroquímica ocorre sob a força da corrente. É um verdadeiro sensor de análise Coulomb. Este tipo de sensor tem sido utilizado com sucesso na detecção de gases como monóxido de carbono, sulfeto de hidrogênio, hidrogênio, amônia, hidrazina, etc. Atualmente é o sensor principal para detecção de gases tóxicos e nocivos.
(3) O sensor de gás do tipo bateria de concentração, com gás eletroquimicamente ativo em ambos os lados da célula eletroquímica, formará espontaneamente uma força eletromotriz de concentração, e a magnitude da força eletromotriz está relacionada à concentração do gás. Exemplos bem-sucedidos de tais sensores são sensores de oxigênio para automóveis e sensores de dióxido de carbono do tipo eletrólito sólido.
(4) O sensor de gás de corrente extrema é um tipo de sensor que mede a concentração de oxigênio. Ele usa o princípio de que a corrente extrema na célula eletroquímica está relacionada à concentração do transportador para preparar um sensor de concentração de oxigênio (gás), que é usado para detecção de oxigênio em automóveis e detecção de concentração de oxigênio em aço fundido.
