
我們(men) 都知道一氧化碳是純品為(wei) 無色、無臭、無刺激性的氣體(ti) 。一氧化碳極易與(yu) 血紅蛋白結合,形成碳氧血紅蛋白,使血紅蛋白喪(sang) 失攜氧的能力和作用,造成組織窒息,嚴(yan) 重時死亡。一氧化碳是有毒性氣體(ti) ,所以氣體(ti) 報警器要使用的專(zhuan) 門電化學傳(chuan) 感器,那這個(ge) 電化學傳(chuan) 感器是什麽(me) 什麽(me) 呢。
最早的電化學傳(chuan) 感器用於(yu) 氧氣監測。到了後期小型電化學傳(chuan) 感器開始用於(yu) 檢測PEL範圍內(nei) 的多種不同有毒氣體(ti) ,並顯示出了良好的敏感性與(yu) 選擇性。目前,為(wei) 保護人身安全起見,各種電化學傳(chuan) 感器廣泛應用於(yu) 許多靜態與(yu) 移動應用場合。
電化學傳(chuan) 感器通過與(yu) 被測氣體(ti) 發生反應並產(chan) 生與(yu) 氣體(ti) 濃度成正比的電信號來工作。典型的電化學傳(chuan) 感器由傳(chuan) 感電極和反電極組成,並由一個(ge) 薄電解層隔開。
氣體(ti) 首先通過微小的毛管型開孔與(yu) 傳(chuan) 感器發生反應,然後是疏水屏障層,最終到達電極表麵。一氧化碳氣體(ti) 報警器采用這種方法可以允許適量氣體(ti) 與(yu) 傳(chuan) 感電極發生反應,以形成充分的電信號,同時防止電解質漏出傳(chuan) 感器。
穿過屏障擴散的氣體(ti) 與(yu) 傳(chuan) 感電極發生反應,傳(chuan) 感電極可以采用氧化機理或還原機理。這些反應由針對被測氣體(ti) 而設計的電極材料進行催化。
通過電極間連接的電阻器,與(yu) 被測氣濃度成正比的電流會(hui) 在正極與(yu) 負極間流動。測量該電流即可確定氣體(ti) 濃度。由於(yu) 該過程中會(hui) 產(chan) 生電流,電化學傳(chuan) 感器又常被稱為(wei) 電流氣體(ti) 傳(chuan) 感器或微型燃料電池。
在實際中,由於(yu) 電極表麵連續發生電化發應,傳(chuan) 感電極電勢並不能保持恒定,在經過一段較長時間後,它會(hui) 導致傳(chuan) 感器性能退化。為(wei) 改善傳(chuan) 感器性能,人們(men) 引入了參考電極。
參考電極安裝在電解質中,與(yu) 傳(chuan) 感電極鄰近。固定的穩定恒電勢作用於(yu) 傳(chuan) 感電極。參考電極可以保持傳(chuan) 感電極上的這種固定電壓值。參考電極間沒有電流流動。氣體(ti) 分子與(yu) 傳(chuan) 感電極發生反應,同時測量反電極,測量結果通常與(yu) 氣體(ti) 濃度直接相關(guan) 。施加於(yu) 傳(chuan) 感電極的電壓值可以使傳(chuan) 感器針對目標氣體(ti) 。