English
دومین همایش آموزش الکتروشیمی

مشاهده خبر

حسگرهای شیمیایی

حسگرهای شیمیایی از مورد علاقه ترین شاخه هادر شیمی تجزیه مدرن می باشند. این موضوع را می توان از روی حجم مطالعات انجام گرفته و همچنین تنوع روشهای به‌کارگرفته شده در این زمینه، نتیجه گرفت. این امر خصوصا به خاطر مطالبات و نیازهای جدیدی است که در تشخیص های طبی، تجزیه های محیطی، تجزیه مواد غذایی و نظارت بر تولید برخی فرآورده ها به وجود آمده است. قسمت اصلی یک حسگر شیمیایی یا زیستی، عنصرحسگر آن می باشد. عنصر حسگر در تماس با یک آشکارساز است. عنصر حسگر مسئول شناسایی و پیوند شدن با آنالیت هدف (گونه مورد نظر) در یک نمونه پیچیده است. سپس آشکارساز، سیگنال های شیمیایی که در نتیجه پیوند شدن عنصر حسگر با آنالیت تولید شده اند را به یک سیگنال خروجی قابل اندازه گیری تبدیل می کند.

 انواع حسگرهای شیمیایی
حسگرهای شیمیایی را براساس مبدل به کار رفته برای تبدیل تغییر شیمیایی به یک سیگنال قابل پردازش، به چهار دسته تقسیم بندی می کنند: حسگرهای گرمایی، حسگرهای جرمی، حسگرهای الکتروشیمیایی (پتانسیومتری، آمپرومتری، هدایت-سنجی) و حسگرهای نوری.

 

حسگرهای الکتروشیمیایی
قدیمی ترین و بزرگترین گروه حسگرهای شیمیایی، حسگرهای الکتروشیمیایی هستند. پاسخ ایجاد شده در این حسگرها، از برهمکنش بین شیمی و الکتریسیته ناشی می شود. امروزه تعداد زیادی از این حسگرها به صورت تجاری ساخته و در بازار موجود می باشند و تعداد زیادی هم در مراحل توسعه هستند.
حسگرهای الکتروشیمیایی را به سه دسته تقسیم می کنند:
حسگرهای پتانسیومتری (اندازه گیری ولتاژ سل)، حسگرهای آمپرومتری (اندازه گیری جریان سل)، حسگرهای هدایت سنجی (اندازه گیری هدایت).

 

 موادی در گازها و مایعات می توانند به طور الکتروشیمیایی شناسایی شوند اگر آن ها داخل واکنش ها در سل الکتروشیمیایی یا اگر آن ها واکنش های نفوذی اتفاق افتاده در سل باشند. یک سل الکتروشیمیایی شامل یک الکترولیت، یک الکترود اندازه گیرنده، یک الکترود همراه و یک الکترود شاهد می باشد. معمولاً در سل ماده Sredبه طور آندی به Soxاکسید شده یا یک ماده  Soxبه طور کاتدی به Sredاحیاء  می شود.                                               

 در واکنش های الکتروشیمایی، الکترون ها یا مصرف یا رها می شوند. در تعادل این الکترون ها موجب ظهور یک پتانسیل مربوطه در الکترود یا، اگر مواد تبدیل شوند، یک جریان ظاهر می شود.

تولید پتانسیل یا فلوی جریان به عنوان روش های شناسایی در سنسورهای الکتروشیمیایی به کار می روند. متد اندازه گیری ولتاژ یا جریان به عنوان پتانسیومتری یا بسته به کنترل پتانسیل، به عنوان آمپرومتری، پلاروگرافی یا ولتامتری شناخته شده اند. اصول کار سنسورها مطابق با این متدها طبقه بندی شده است. 

 p=p0 + (RT/nF) ln (aoxe/ ared)                                      

که pپتانسیل الکترودکار، p0  پتانسیل استاندارد، Rثابت گازها، Tدمای مطلق، Fثابت فارادی، n تعداد الکترون است، و aفعالیت تشکیل دهنده های Sredو Soxرا نشان می دهد که به غلظت Cو فشار جزئی Pبستگی دارند. پتانسیل الکترود اندازه گیرنده به صورت ولتاژدر برابر پتانسیل الکترود شاهد، برای مثال الکترود هیدروژن نرمال یا الکترود کالومل اندازه گرفته می شود. استفاده از روش های اندازه گیری پتانسیل به ویژه وقتی اهمیت دارد که تنها یک واکنش به طور برگشت پذیر انجام شود و بنابراین پتانسیل های مخلوط وجود نداشته باشد. سرعت واکنش باید سریع باشد. این گروه به وسیله ی الکترودهای حساس یون نشان داده می شود، شناخته شده ترین آن ها که مدت طولانی استفاده می شود الکترود شیشه برای تعیین مقدار PHمی باشد. 

 گروه بزرگ  از الکترودهای انتخابی –یون دارای غشاءهای مایع یا پلیمر با ساخت –داخلی مبادله کننده های یون یا حامل های یون طبیعی می باشد. مایع می تواند هم به شکل ژل یا به صورت غشاء استات سلولز معرفی شود. پلیمرهای مورد استفاده شده غالباً PVC، پلی اتیلن و لاستیک سیلیکون می باشد. والینومایسین، جا داده شده در پلاستیسول  PVCیک مثال از حامل های یون طبیعی است که اغلب در الکترودهای انتخابی+K استفاده می شود.

الکترودهای انتخابگر یون همچنین اغلب به عنوان سنسورهای گاز برای مثال برای تشخیص گازهای محلول از قبیل NH3, CO2, SO2 استفاده می شوند.

الکترودهای انتخابی یون در مقدار زیادی از کاربردهای اندازه گیری فرآیندها، در تجزیه های پزشکی و پژوهشی به کار می روند. کاربردهای نمونه ی اندازه گیری یون ها در خون، ادرار، آب دریا، فاضلاب، آب تصفیه شده، مواد غذایی و اجناس مصرفی هستند.  

تعداد بازدید : 255
تاریخ انتشار: 1394/05/21 - 12:10
پیوند ها

محورها
Skip Navigation Links.
Collapse دسته بندیدسته بندی
Expand محور عمومیمحور عمومی
محیط زیست، الکتروشیمی سبز و آموزش الکتروشیمی
آموزش الکتروشیمی و اقتصاد مواد و انرژی
بازدیدهای علمی، کارورزی و آموزش الکتروشیمی
فرآیندهای الکتروشیمیایی و زندگی روزانه
بهداشت، تندرستی و آموزش الکتروشیمی
تلفن های هوشمند، شبکه جهانی وب و آموزش الکتروشیمی از راه دور
نقد جایگاه الکتروشیمی در برنامه های درسی و آینده پژوهشی در آموزش الکتروشیمی
موضوع های مورد نیاز و قابل طرح الکتروشیمی در کتاب های درسی آینده
شیوه های تازه و نوآورانه ی ارایه مفاهیم الکتروشیمی در کلاس و کتاب درسی
چگونگی ایجاد و رفع کج فهمی ها در مبحث الکتروشیمی
طراحی و ساخت ابزار تعاملی ساده برای تدریس الکتروشیمی
الکتروشیمی برای کودکان
طراحی فعالیت، نمایش و آزمایش ساده برای تدریس الکتروشیمی
اطلاعات همایش
  آدرس دبیرخانه: تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم، دفتر انجمن الکتروشیمی ایران   شماره تماس: 82884713-021     پست الکترونیکی: iranecs@gmail.com     نمابر:  
كليه حقوق وب سایت برای دومین همایش آموزش الکتروشیمی محفوظ است.
adak-co.ir