تصنيف أدوات الكشف عن الغاز الكهروكيميائية
إن جزءًا كبيرًا من الغازات القابلة للاشتعال والسامة والضارة لها نشاط كهروكيميائي ويمكن أكسدتها أو تقليلها كهروكيميائيًا. ومن خلال الاستفادة من هذه التفاعلات يمكن تمييز مكونات الغاز والكشف عن تركيز الغاز. تنقسم أجهزة استشعار الغاز الكهروكيميائية إلى عدة فئات فرعية:
(1) أجهزة استشعار الغاز من نوع البطارية الأساسية (المعروفة أيضًا باسم: أجهزة استشعار الغاز من نوع البطارية الجلفانية، ويطلق على بعضها أيضًا أجهزة استشعار الغاز من نوع خلايا الوقود، ويسمى البعض الآخر أجهزة استشعار الغاز من نوع البطارية التلقائية). مبدأها مشابه لمبدأ البطاريات الجافة التي نستخدمها. ومع ذلك، يتم استبدال أقطاب المنغنيز الكربونية- الموجودة في البطارية بأقطاب غازية. وبأخذ كاشف الأكسجين كمثال، يتم تقليل الأكسجين عند الكاثود، وتتدفق الإلكترونات عبر الأميتر إلى القطب الموجب، حيث يتأكسد معدن الرصاص. يرتبط حجم التيار ارتباطًا مباشرًا بتركيز الأكسجين. يمكن لهذا النوع من أجهزة الاستشعار الكشف بشكل فعال عن الأكسجين وثاني أكسيد الكبريت والكلور وما إلى ذلك.
(2) أجهزة استشعار الغاز من نوع الخلايا الإلكتروليتية ذات الإمكانات الثابتة. هذا النوع من أجهزة الاستشعار فعال جدًا في اكتشاف الغازات المختزلة. يختلف مبدأه عن مبدأ مستشعر نوع البطارية الأساسي. يحدث تفاعله الكهروكيميائي تحت ضغط التيار، وهو مستشعر تحليل قياس الكولومتري الحقيقي. تم استخدام هذا النوع من أجهزة الاستشعار بنجاح في الكشف عن الغازات مثل أول أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين والهيدروجين والأمونيا والهيدرازين وما إلى ذلك، وهو حاليًا جهاز الاستشعار السائد في أجهزة كشف الغازات السامة والضارة.
(3) أجهزة استشعار الغاز من نوع خلية التركيز. ستشكل الغازات ذات النشاط الكهروكيميائي على جانبي الخلية الكهروكيميائية تلقائيًا قوة دافعة كهربائية مختلفة التركيز، ويرتبط حجم القوة الدافعة الكهربائية بتركيز الغاز. ومن الأمثلة الناجحة على هذا النوع من أجهزة الاستشعار جهاز استشعار الأكسجين المستخدم في السيارات وكاشف ثاني أكسيد الكربون من نوع المنحل بالكهرباء الصلب.
(4) الحد من أجهزة استشعار الغاز من النوع الحالي. هناك نوع من أجهزة الاستشعار لقياس تركيز الأكسجين يستخدم مبدأ أن التيار المحدد في الخلية الكهروكيميائية يرتبط بتركيز الناقل لتحضير حساس تركيز الأكسجين (الغاز)، والذي يستخدم للكشف عن الأكسجين في السيارات والكشف عن تركيز الأكسجين في الفولاذ المنصهر.
