Gázok detektálására használt elektrokémiai érzékelők
Gyúlékony, mérgező és káros gázainak jelentős része elektrokémiai aktivitással rendelkezik, és elektrokémiailag oxidálható vagy redukálható. Ezen reakciók felhasználásával a gáz összetétele megkülönböztethető és a gázkoncentráció kimutatható. Az elektrokémiai gázérzékelőknek számos alkategóriája van:
(1) Az elsődleges cellás gázérzékelők (más néven Gavoni cellás gázérzékelők, üzemanyagcellás gázérzékelők és spontán cellás gázérzékelők) elve hasonló az általunk használt szárazelemekéhez, kivéve, hogy a szén-mangán elektróda az akkumulátort gázelektróda helyettesíti. Például egy oxigénérzékelőben az oxigén a katódon redukálódik, és az elektronok az ampermérőn keresztül az anódhoz áramlanak, ahol az ólomfém oxidálódik. Az áram nagysága közvetlenül összefügg az oxigén koncentrációjával. Az ilyen típusú érzékelők hatékonyan érzékelik az oxigént, kén-dioxidot, klórgázt stb.
(2) Az állandó potenciálú elektrolitikus cellás gázérzékelő nagyon hatékonyan érzékeli a redukáló gázokat. Elve eltér az eredeti akkumulátor típusú érzékelőkétől. Elektrokémiai reakciója áramerősség alatt megy végbe, így valódi érzékelővé válik a Coulomb-analízishez. Ezt a fajta érzékelőt sikeresen alkalmazzák gázok, például szén-monoxid, hidrogén-szulfid, hidrogén, ammónia, hidrazin stb. detektálására. Jelenleg ez a fő érzékelő a mérgező és káros gázok kimutatására.
(3) A koncentrációs akkumulátor típusú gázérzékelők, amelyek elektrokémiailag aktív gázokkal vannak az elektrokémiai cella mindkét oldalán, spontán módon koncentráló elektromotoros erőt hoznak létre. Az elektromotoros erő nagysága összefügg a gáz koncentrációjával. Az ilyen érzékelők sikeres példái az autók oxigénérzékelői és a szilárd elektrolit típusú szén-dioxid-érzékelők.
(4) A határáramú gázérzékelő olyan típusú érzékelő, amely az oxigénkoncentrációt méri. Azt az elvet alkalmazza, hogy az elektrokémiai cellában a határáram a hordozókoncentrációhoz kapcsolódik, és így oxigén (gáz) koncentrációs érzékelőt állít elő, amelyet gépjárművekben oxigénérzékelésre és az olvadt acél oxigénkoncentrációjának kimutatására használnak.
