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電化學(xué)傳感器如何檢測化學(xué)物質(zhì)濃度

2023-09-28 16:34:19

  電化學(xué)傳感器是一種基于電化學(xué)原理的傳感器,可以用于檢測和測量化學(xué)物質(zhì)的濃度、酸堿度、氧化還原電位等。電化學(xué)傳感器由電極和電解質(zhì)組成,通過電解質(zhì)中的離子交換和電極表面的化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)傳感功能。


  電化學(xué)傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn):高靈敏度、高選擇性、響應(yīng)速度快、成本低、體積小等。它們廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)、工業(yè)過程控制等領(lǐng)域。


  電化學(xué)傳感器的工作原理基于電解質(zhì)中的離子交換和電極表面的化學(xué)反應(yīng)。一種常見的電化學(xué)傳感器是離子選擇電極(ISE),它基于電解質(zhì)中特定離子的選擇吸附和釋放。當(dāng)待測離子與電解質(zhì)中的選擇性離子發(fā)生競爭吸附時(shí),會改變電極表面的電位,從而反映出待測離子的濃度。


電化學(xué)傳感器如何檢測化學(xué)物質(zhì)濃度

  另一種常見的電化學(xué)傳感器是氧氣氣體傳感器。它根據(jù)氧氣分子的氧化還原反應(yīng)來測量氧氣濃度。傳感器中的電極通常由氧化物材料制成,當(dāng)氧氣與電極表面發(fā)生反應(yīng)時(shí),會產(chǎn)生電流或電壓信號,從而測量氧氣濃度。氧氣傳感器主要應(yīng)用于空氣質(zhì)量監(jiān)測、發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放控制等領(lǐng)域。


  此外,電化學(xué)傳感器還可以用于檢測其他化學(xué)物質(zhì),如有機(jī)物、金屬離子等。它們的工作原理也基于電極表面的化學(xué)反應(yīng),通過測量電流、電壓等信號來實(shí)現(xiàn)對化學(xué)物質(zhì)濃度的測量。


  電化學(xué)傳感器的性能指標(biāo)包括靈敏度、選擇性、線性范圍、響應(yīng)時(shí)間等。靈敏度是指傳感器對待測物質(zhì)濃度變化的響應(yīng)程度,選擇性是指傳感器對其他干擾物質(zhì)的響應(yīng)程度。線性范圍是指傳感器測量信號與待測物質(zhì)濃度之間的線性關(guān)系。響應(yīng)時(shí)間是指傳感器從接收到信號到輸出響應(yīng)的時(shí)間。


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