Unajua nini kuhusu sensori za kiuchumi?

Sensor ya kiectrochemichali ni aina ya sensor ambayo inatokana na sifa za kiectrochemichali za analyte ili kubadilisha kiasi cha kisiasa kwa kiasi cha upepo kwa kusimamia na kupunguza.

Sensori za kiectrochemichali iliyopo kwanza zimepunguza kwa miaka ya 1950, wakati walipotumia kwa uwasumbazaji wa chakula. Na kwa miaka ya 1980, walipotumia kwa uwasumbazaji wa mchanganyiko mwingi wa gasi na walionyeshwa usimamizi bora na upatikanaji.

ⅰ. Shirika ya kazi ya sensori ya kiectrochemichali

Sensori za kiectrochemichali zinajaza kwa kutokana chemichali na gasi inayotabaswa na kuproduza alama ya kiroba kinachojikita na upatikanaji wa gasi. Wengi wa sensori za gasi za kiectrochemichali wanaproduza mpya ambayo ni linearly kinachojikita na upatikanaji wa gasi.

Sensors ya gas ya kiuchumi inafanya kazi kwa njia hii: Matokeo ya gas ya kuhusiana yoyote pili zinapita kwa kupitia mshupavu ambapo inaweza kutabasamu na pia inaweza kuwa mbadala wa upepo. Baada ya hayo, matokeo ya gas yanapigana kwa mipango yoyote ya ushindani, na baada ya hayo kupitia membrane ya hydrophobic hadi upole wa electrodes ya sensing. Hapa matokeo ni mara nyingine zinapunguza au zinapong'aa, kutokana na hayo zinaweza kutengeneza au kukubalia elektroni, ambayo inatoa ndoto ya barua pepe.

Lina ujumbe wa kifani kuwa ni muhimu kuhakikisha kwamba idadi ya molekuli za gasi inayopita sensori hivi ndivyo linaharibiwa na usambazaji kwa ngazi ya kapilari. Kwa upatikanaji wa mipango, matokeo ya barabara elektroni inapewa kulingana na mipaka ya kusimamia uliohitajika. Mizunguko ya electrode ya kusimamia ni muhimu ili kupata uzito mwingi wa kujibu kwa gasi la mbali na kuhakikisha kuondoa majibu hayo yanayotokana na gasi zinazowekwa. Inahitajika mfumo wa mitatu wa vitu, maji na gasi, na yote yanahitaji utambulishaji wa kisukari wa gasi la analyte. Selemu ya electrochemical inakamilika kwa jukumu la electrode ya Cont, ambayo inapatikana kama electrode ya juhudi, inayathibitisha reaksi ya electrode ya kusimamia. Umoja wenye juhudi kati ya electrode ya Cont na electrode ya Sen inatupaswa na electrolyte ndani ya jicho la sensori, wakati barabara ya juhudi inatupawa kwa kawaida kwa uso la pini. Electrode ya tatu iwezekanavyo inaweza kuipaswa katika sensori za electrochemical (sensori za electrode za tatu). Electrode ya reference inatumika ili kuthibitisha mpaka wa electrode ya kusimamia upo kwa thamani moja. Kwa ajili ya hii na kwa kutumia sensori za electrochemical, inahitajika mkanjo wa juhudi pepe.

ⅱ. Matumizi ya sensori ya kimia elektroni

Sensori ya kimia elektroniki pana mbili na mraba muhimu zifuatazo:

1. Membranes inayopunguza (pia yanaitwa membranes hydrophobic): Membranes hizi huja kuripoti kwenye electrodes ya usimamizi (ya kataliti) na, katika mambo yoyote, huathiri mwingi wa uzito wa molecules wa upasu wakijivutia kifupi kwa uhusiano wenye kiufundi cha electrode. Asilimia sio tu za Teflon ambazo zinajengwa kutoka filamu za Teflon meko mdogo. Wakati membranes hizi wanavyotumika kujivunia electrodes, sensors zinaitwa sensors iliyokuwa imewekwa kupeleka. Kwa upatikanaji mwingine, film ya Teflon meko kubwa unaweza kutumika pamoja na capillary ili kuthibitisha uzito wa molecules wa upasu wakijivutia kifupi kwa uhusiano wenye kiufundi cha electrode. Uwezo huu ni mara nyingi inaitwa sensor ya aina ya capillary. Zaidi ya hayo ya kupigana na usimamizi wa sensor, film hii pia inaweza kuhusiana kama filter, inahakikisha particles ambazo haijapendekezi zinatondolewa. Ili kuhakikisha uzito wa molecules wa upasu uliohitajiko ni unapewa ruhusa kujikwaa, ni muhimu kuchaguliwa saizi ya aperture kwa uangalifu wa membrane na capillary. Saizi ya aperture lazima iwe rahisi ili gas molecules zinaweza kujivutia kifupi kwa uhusiano wenye kiufundi cha sensing electrode wakishindwa kutoka kuvunjika au kupiga kupitia kabisa ya liquid electrolyte.

2. Elektrodi: Ni muhimu kuchaguzi makali elekodhi ya usimbaji. Usimbaji unapaswa kuwa na uwezo wa kutengeneza mchanganyiko wa semi-electrolytic kwa muda mrefu. Asilimia zinapong'aa elekodhi zinajengwa kutoka za mitisho, kama vile platinum au gold ambazo zinaweza kutengeneza mchanganyiko kwa nguvu na mafunzi kwa njia ya catalysis. Kulingana na uzungumziano wa sensori, elekodhi tatu winaozunguka wanaweza kujiandikisha kutoka katika vitu mbalimbali ili kusaidia mchanganyiko wa electrolysis.

3. Electrolyte: Electrolyte lazima iwe na uwezo wa kufanya mchanganyiko electrolytic na kutuambia chini ionic charge kwa nguvu hadi elekodhi. Pia inapaswa kukubaliana na usimamizi wa reference potential pamoja na elekodhi la reference na kuwa sawa na vitu vilivyotumika ndani ya sensori. Mfano, kupoteza kwa haraka la electrolyte inaweza kufanya sensori ikijaribu, inapokuja na uchafu wa upimaji wake, inaweza kuharibu ujasiri na ufanisi wake.

4. Filtri: Kwa muda mfupi, filtri za scrubber zinapatikana kabla ya sensor kubofya asili za udongo usio naomba. Chaguo la filtri hauna uwezo wa kuboresha, kila aina inaponyesha taratibu tofauti ya uwezo. Karboni inasemekana kama material ya kifaa cha kizazi cha kipindi cha karibuni, inaweza kuhakikisha wakati unavyotumia chini ya kimwili ya mita. Kwa upatikanaji wa kifaa cha kizazi cha kipengele kilichojulikana, sensor za kiectrochemichali huchoma uchaguzi mkubwa kwa asili zao za udongo.

ⅲ. Usimamizi wa Sensor ya Kiectrochemichali

Kuna nukuu mbalimbali za kupanga sensor za kiectrochemichali. Kulingana na alama mbalimbali yao za output, zinaweza kugawanyika katika sensor za potentiometric, sensor za amperometric, na sensor za conductometric.

Kulingana na vitu vilivyochaguliwa na sensor za kiectrochemichali, sensor za kiectrochemichali vinaweza kuongezwa kwa upande wa sensor za ion, sensor za hewa na biosensor.

ⅳ. Sifa Zinazohusiana na Mambo yanayofanya Athiri

1. Uchomo

Mchanganyiko ya kifaa ambacho inapunguza usimamizi ni: nguvu ya katalisti, kupakia hekima, usimamizi wa elektroliti, na jukumu la mazingira.

2. Kurekebisha upasaji

Mchanganyiko ya kifaa ambacho inapunguza kasi ya kurekebisha ni nguvu ya katalisti, usimamizi wa elektroliti, uzubuzi wa chumbani cha gasi, sifa za gasi, na kadhalika.

3. Usimamizi wa kusambaza

Mchanganyiko ya kifaa ambacho inapunguza usimamizi wa kusambaza ni aina ya katalisti, elektroliti, fedha ya bias, filter, na kadhalika.

4. Usimamizi wa upya/Mikutano mrefu wa miaka

Mchanganyiko ya kifaa ambacho inapunguza usimamizi wa upya ni: usimamizi wa uzubuzi wa electrodes, usimamizi wa elektroliti, usimamizi wa mradi wa gasi, na kadhalika.

5. Mikutano ya joto na baridi

Mchanganyiko ya kifaa ambacho inapunguza usimamizi wa joto na baridi ni: nguvu ya katalisti, usimamizi wa uzubuzi wa electrodes, na sifa za gasi.

V. Michango miwili ya sensors ya kimia

Sensor za kifisadi zinapong'za kwa ufanisi katika sektorzi ya kiserikali na ya watu wa kawaida katika usimamizi wa upatikanaji wa gasi, zinaweza kupatikana ozone, formaldehide, karboni monokside, ammonia, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, nitrogen dioxide, oxygen na gasi nyingine, zinatumika mara nyingi katika alama za kushukumia na katika usimamizi wa gasi online.

1. Sensor ya Upepo

Upepo ni alama muhimu ya mazingira ya hewa, kipenyo cha upepo na jicho la mwili una usio wa umbali. Katika mafunzo ya kupunguza upole, upepo wa juu na joto la juu, kwa sababu ya hatia ya maji ya mwili, unaweza kuchukua mbaya na kuangalia kama unapong'aa. Joto la chini na upepo wa juu, jaribio la kupunguza usiku wa mwili ni ngumu, inaweza kusababisha magonjwa na kupiga kifua. Temperesia ya sawa zaidi kwa mwili ni 18~22℃, na usio wa relatibu ni 35%~65% RH. Katika rasilimali za mazingira na afya, inatumika michuzi ya wet bulb thermo-hygrometer, hygrometer ya mkono wa kubadilisha na hygrometer ya uzito na upepo na mengine mizizi za kujaribu kipenyo cha upepo.

Katika miaka ya hivi karibuni, kuna ripoti nyingi za litrature kuhusu upatikanaji wa sensora kusaini usio wa anga. Crystal za kwarth za piezoelectric iliyotengenezwa zinapatikana kusaini usio wa anga unaweke wa kutumia mbinu ya photolithography na chemical etching, na vitu nne vinapatikana juu ya crystal za kwarth za piezoelectric za AT-cut 10 MHz ambazo zina usimamizi mkubwa wa jisoloza kwa usio. Crystal ni resonator katika mshale ulioelekea ambapo tani inapunguza kwa ajili ya usasi, na kupitia kuchaguzi kwa usio wa kuandika, sensori inaweza kupatikana kusaini usio wa anga wa gasi mbalimbali. Usimamizi, mstari wa upatikanaji, muda wa upatikanaji, chaguo, hysteresis na muda wa uzima wa sensori inapendeza kwa tabia ya kimia za kuandika.

2、Sensori ya Nitrogen Oxide

Ukame wa nitrogen ni pua la viungo vya ukame wa nitrogen ilichinjwa kwa mawe ya gasi, mara nyingi inavyotolewa kama NOX. Katika ukame wa nitrogen, usimamizi kimaumbwa wa ukame wa nitrogen wa mbali ni tofauti, hewa mara nyingi inapangwa kwa ukame wa nitrogen wa moja na nitrogen dioxide ambapo usimamizi wao wa ujenzi wa kiuchumi unaonekana kuwa muhimu zaidi kuliko maombi yaliyoyanayo ya ukame wa nitrogen.

Kwenye usimamizi wa mazingira, oxydeni ya nishani kwa ujumla inarefu kuonyesha oxydeni ya nishani. Njia ya China ya kuchomu oxydeni ya nishani ni njia ya rangi ya naphthalene ethylenediamine hydrochloride, upatikanaji wa njia hii ni 0.25ug/5ml, na usio wa nambari ya pinda la kupunguza linapong'aa kwa jukumu la uhusiano wa chanzo cha kusimamia, usambazaji wa oxydeni ya nishani, haraka ya uzalishaji wa hewa, uzubuzi wa tube ya kupunguza, maridhiano ya ion au joto na mambo mengine mengi, si kimeunganishwa kabisa. Kuthibitisha kwa sensor ni njia ya mapinduzi ambayo imetolewa miaka mingine miwili.

3, Sensor ya Gas ya Hydrogen Sulfide

Hidrojeni salfidi ni gas inayokuwa lajwi, inapong'aa na upungufu wa ndege wa mbegu iliyotokana, ambayo ni kifani na kinachokata kifua, na inafanya haria kwa mwili wa binadamu. Tawi zinazotumika zaidi hutumia mchanganyiko na kromatogirafi ya gasi ili kutathmini hidrojeni salfidi nchini hewa. Kuthibitisha viongozi vya hewa ambavyo idadi yao ni karibu mg/m3 ni moja ya matumizi yake kubwa za sensors ya gasi, lakini sensors ya gasi za semi-kondaktasi haiwezi kupakia maombi ya usimamizi na uchaguzi kwa kusimamia baadhi ya viongozi vya hewa katika muda mfupi.

Arifa ya sensors ya filmi ya silver-inaweza ikiwa na sensors nne ambazo zinathibitisha mara tano idadi ya sufur oksidi na hidrojeni salfidi kwa kutumia analyzer jumla la coulometric titration na alama za sensors ya gasi za semi-kondaktasi. Mapendekezo yanavyoonekana ni kwamba sensors ya filmi ya silver-inaweza yanayotumika bei 150 °C kwa njia ya temperetsha constant ni effective kwa kusimamia idadi ya hidrojeni salfidi nchini hewa ya mji.

4. Mipangilio wa Sulfur Dioxide

Sulfur dioxide ni moja ya vitu muhimu ambavyo vinapunguza hewa, na kutambua sulfur dioxide nchini hewa ni sehemu ya kawaida ya uchuzi wa hewa. Ufanisi wa mipangilio katika kuchoma sulfur dioxide ameonyesha faida nyingi, kutoka kuharibu muda wa kupata taarifa hadi kuganda hadi ya kupata taarifa. Polimari nyota zinatumika kama membrane za kubadilisha ioni, na upande moja wa membrane unapong'aa electrolyte ndani ya electrodes ya counter na reference, na electrode ya platinum inatokana na upande nyingine ili kufanya mipangilio wa sulfur dioxide. Mipangilio umepitishwa ndani ya flow cell na kuharibu sulfur dioxide kwa usalama wa 0.65V. Idadi ya sulfur dioxide inapatikana basi. Alama ya kupata idadi ina tathmini ya juu, muda mrefu wa kuja mwisho, ujasiri mzuri, sauti ya msingi mdogo, mraba wa linear ya 0.2 mmol/L, hadi ya kupata taarifa ya 8*10-6 mmol/L, na ratio ya signal-to-noise ya 3.

Mfumo wa kuchoma usio na kuangalia sulfur dioxide katika hewa peke yake, lakini pia inaweza kutumika kuchoma sulfur dioxide katika maji wenye upatikanaji mchovu. Kifupi cha kuchoma cha gas ya sulfur dioxide cha silikati iliyotengenezwa organically ilijengwa kwa kutumia mbinu ya sol-gel na teknolojia ya spin. Kifupi hiki kinapita mbali sawa na kinafanana vizuri katika kuchoma sulfur dioxide, pamoja na muda mrefu wa juhudi zaidi ya dakika 20. Pia, kinahusisha kidogo na mafuta mingine na siyo mtalii wa mabadiliko ya joto au upepo.