Introduktion til elektrokemiske sonder til gasdetektorer
En betydelig del af dets brandfarlige, giftige og skadelige gasser har elektrokemisk aktivitet og kan elektrokemisk oxideres eller reduceres. Ved at udnytte disse reaktioner kan gassammensætning skelnes, og gaskoncentration kan påvises. Der er mange underkategorier af elektrokemiske gassensorer:
(1) Princippet for primære celletype gassensorer (også kendt som Gavoni celle type gassensorer, brændselscelle type gassensorer og spontane celle type gassensorer) ligner princippet for tørbatterier, vi bruger, bortset fra at carbonmanganelektroden af batteriet er erstattet af en gaselektrode. For eksempel i en iltsensor reduceres ilt ved katoden, og elektroner strømmer gennem amperemeteret til anoden, hvor blymetallet oxideres. Strømmens størrelse er direkte relateret til koncentrationen af ilt. Denne type sensor kan effektivt detektere ilt, svovldioxid, klorgas osv.
(2) Gassensoren af elektrolytisk celletype med konstant potentiale er meget effektiv til at detektere reducerende gasser. Dens princip er anderledes end originale batteritypesensorer. Dens elektrokemiske reaktion sker under strømmens kraft, hvilket gør den til en ægte sensor til Coulomb-analyse. Denne type sensor er med succes blevet brugt til påvisning af gasser som kulilte, svovlbrinte, brint, ammoniak, hydrazin osv. Det er i øjeblikket den almindelige sensor til at detektere giftige og skadelige gasser.
(3) Gassensorer af koncentrationsbatteritypen, med elektrokemisk aktive gasser på begge sider af den elektrokemiske celle, vil spontant danne koncentration elektromotorisk kraft. Størrelsen af den elektromotoriske kraft er relateret til koncentrationen af gassen. Succesfulde eksempler på sådanne sensorer er oxygensensorer til biler og kuldioxidsensorer af fast elektrolyttypen.
(4) En grænsestrømsgassensor er en type sensor, der måler iltkoncentrationen. Det anvender princippet om, at grænsestrømmen i en elektrokemisk celle er relateret til bærerkoncentrationen til at fremstille en oxygen (gas) koncentrationssensor, som bruges til oxygendetektion i biler og til detektering af oxygenkoncentration i smeltet stål.
