Capteurs électrochimiques utilisés pour détecter les gaz
Une partie considérable de ses gaz inflammables, toxiques et nocifs ont une activité électrochimique et peuvent être oxydés ou réduits électrochimiquement. En utilisant ces réactions, la composition du gaz peut être distinguée et la concentration du gaz peut être détectée. Il existe de nombreuses sous-catégories de capteurs de gaz électrochimiques :
(1) Le principe des capteurs de gaz de type pile primaire (également appelés capteurs de gaz de type pile Gavoni, capteurs de gaz de type pile à combustible et capteurs de gaz de type pile spontanée) est similaire à celui des piles sèches que nous utilisons, sauf que l'électrode de carbone-manganèse de la batterie est remplacée par une électrode à gaz. Par exemple, dans un capteur d'oxygène, l'oxygène est réduit au niveau de la cathode et les électrons traversent l'ampèremètre jusqu'à l'anode, où le plomb est oxydé. L'amplitude du courant est directement liée à la concentration d'oxygène. Ce type de capteur peut détecter efficacement l'oxygène, le dioxyde de soufre, le chlore gazeux, etc.
(2) Le capteur de gaz de type cellule électrolytique à potentiel constant est très efficace pour détecter les gaz réducteurs. Son principe est différent de celui des capteurs de type batterie d'origine. Sa réaction électrochimique se produit sous la force du courant, ce qui en fait un véritable capteur pour l'analyse coulombienne. Ce type de capteur a été utilisé avec succès dans la détection de gaz tels que le monoxyde de carbone, le sulfure d'hydrogène, l'hydrogène, l'ammoniac, l'hydrazine, etc. Il s'agit actuellement du capteur principal pour détecter les gaz toxiques et nocifs.
(3) Les capteurs de gaz de type batterie à concentration, avec des gaz électrochimiquement actifs des deux côtés de la cellule électrochimique, formeront spontanément une force électromotrice de concentration. L'ampleur de la force électromotrice est liée à la concentration du gaz. Des exemples réussis de tels capteurs sont les capteurs d'oxygène pour automobiles et les capteurs de dioxyde de carbone du type à électrolyte solide.
(4) Un capteur de gaz à courant limite est un type de capteur qui mesure la concentration d'oxygène. Il utilise le principe selon lequel le courant limite dans une cellule électrochimique est lié à la concentration de porteurs pour préparer un capteur de concentration d'oxygène (gaz), utilisé pour la détection d'oxygène dans les automobiles et pour détecter la concentration d'oxygène dans l'acier en fusion.
