Реферат: Электрохимические датчики газового состава
Описание
Содержание
Введение..............................................................................................................3
1. Строение электрохимических датчиков…………………………………...5
2. Принцип электрохимического анализа……………………………………9
2.1. Общий принцип работы электрохимических сенсоров………….9
2.2. Селективность электрохимических сенсоров…………………...14
3. Методы газового анализа………………………………………………….18
3.1. Общая классификация……………………………………………18
3.2. Гальванические газоанализаторы………………………………...19
3.3. Деполяризационные газоанализаторы…………………………...21
3.4. Электрокондуктометрические газоанализаторы………………...22
4.2. Потенциометрические электрохимические сенсоры…………...24
4.4. Амперометрические сенсоры…………………………………….25
4. Подключение электрохимических датчиков и преобразование сигналов……………………………………………………………………….27
5. Электрохимические сенсоры серийного производства………………….31
6. Области применения....................................................................................35
6.1. Основные области применения…………………………………..35
6.2. Потенциометрические биосенсоры……………………………...37
Заключение........................................................................................................39
Список использованной литературы………………………………………...40
Введение
Эффективный экологический и технологический мониторинг возможен только при наличии соответствующих сенсорных систем, охватывающих большие территории и обеспечивающих непрерывный контроль и анализ газового состава окружающей или экспериментальной среды. Наиболее распространенным методом качественного и количественного анализа газовой среды является использование датчиков-газоанализаторов.
Газоанализаторы — это приборы для определения и измерения качественного и количественного состава воздуха или иных газовых смесей [5].
Широкий спектр физических явлений, используемых при создании газоаналитических приборов является причиной большого разнообразия принципов действия и конструкций газоанализаторов [5].
Выбор физической величины или явления очень важен для повышения избирательности метода и исключения влияния неизмеряемых компонентов. При этом, не всегда возможно решить вопросы, связанные с созданием и хранением образцовых эталонов, поверкой и градуировкой газоанализаторов, отбором и подготовкой к анализу представительной пробы [5].
Основным элементом газоанализаторов является газочувствительный элемент (ГЧЭ), преобразующий электрофизический параметр анализируемого газа в электрическую величину. Основные типы ГЧЭ — это термокондуктометрическая и термохимическая ячейки.
Граница между датчиками и анализаторами в случае анализа газа является расплывчатой. При ее определении используются три критерия:
- Возможность оперативного использования в непрерывном режиме для контроля газовой среды либо определения ее физических параметров (температуры, давления, скорости циркуляции, содержания пыли и т.п.);
- Отсутствие необходимости в использовании химических реагентов;
- Невмешательство оператора в каждое измерение (для отбора проб, поверки и т.д.) [4].
Одним из важнейших критериев, предъявляемых к датчикам, является селективность определения анализируемого газа. В связи с этим возникает вопрос о выборе варианта достижения селективности [4].
Изучением газовых датчиков занимается электрохимия – раздел физической химии, изучающий химические процессы, которые сопровождаются появлением электрического тока или, наоборот, возникают под действием электрического тока [4].
Для создания газоанализаторов используются различные физические и физико-химические процессы, что отражено на их классификации (Рис. 1).

Рис. 1. Классификация газоанализаторов
Для экологического и санитарного контроля состава газовой среды наиболее перспективны электрохимические датчики, поэтому разработка сенсоров для определения концентрации активных газов в различных средах является весьма актуальной задачей [1].
В данной работе будут рассмотрены только электрохимические датчики газового состава, их строение, классификация, принцип действия и области применения.
ТПУ в г. Юрга
all_at_700
















