Sensores eletroquímicos usados para detectar gases
Uma parcela considerável de seus gases inflamáveis, tóxicos e nocivos possuem atividade eletroquímica e podem ser oxidados ou reduzidos eletroquimicamente. Ao utilizar estas reações, a composição do gás pode ser distinguida e a concentração do gás pode ser detectada. Existem muitas subcategorias de sensores eletroquímicos de gás:
(1) O princípio dos sensores de gás do tipo célula primária (também conhecidos como sensores de gás do tipo célula Gavoni, sensores de gás do tipo célula de combustível e sensores de gás do tipo célula espontânea) é semelhante ao das baterias secas que usamos, exceto que o eletrodo de carbono manganês da bateria é substituída por um eletrodo de gás. Por exemplo, em um sensor de oxigênio, o oxigênio é reduzido no cátodo e os elétrons fluem através do 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) O sensor de gás tipo célula eletrolítica de potencial constante é muito eficaz na detecção de gases redutores. Seu princípio é diferente daquele dos sensores originais do tipo bateria. Sua reação eletroquímica ocorre sob a força da corrente, tornando-o um verdadeiro sensor para análise coulombiana. 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) Sensores de gás do tipo bateria de concentração, com gases eletroquimicamente ativos em ambos os lados da célula eletroquímica, formarão espontaneamente força eletromotriz de concentração. 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) Um sensor de gás de corrente limite é um tipo de sensor que mede a concentração de oxigênio. Ele utiliza o princípio de que a corrente limite em uma 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 para detecção de concentração de oxigênio em aço fundido.
