گیس ڈیٹیکٹرز کے لیے CO الیکٹرو کیمیکل سینسر کا پتہ لگانے کا اصول
الیکٹرو کیمیکل کاربن مونو آکسائیڈ گیس سینسر کو ایک بند ڈھانچے کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے، جو الیکٹروڈ، فلٹرز، سانس لینے کے قابل جھلی، الیکٹرولائٹ، الیکٹروڈ لیڈ وائرز (پن) اور ہاؤسنگ پر مشتمل ہے۔
کاربن مونو آکسائیڈ گیس سینسر اور الارم کے استعمال کی حمایت کرنے والا الارم، پتہ لگانے والے عنصر میں الارم کا مرکز ہے، یہ بنیادی اصول کے طور پر ایک فکسڈ پوٹینشل الیکٹرولیسس ہے۔ جب کاربن مونو آکسائیڈ گیس سینسر میں پھیل جاتی ہے، تو اس کا آؤٹ پٹ ٹرمینل کرنٹ آؤٹ پٹ پیدا کرتا ہے، جو الارم میں سیمپلنگ سرکٹ کو فراہم کیا جاتا ہے اور کیمیائی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنے کا کردار ادا کرتا ہے۔ جب گیس کا ارتکاز تبدیل ہوتا ہے، گیس سینسر کا آؤٹ پٹ کرنٹ بھی متناسب طور پر تبدیل ہوتا ہے، جسے الارم کے انٹرمیڈیٹ سرکٹ کے ذریعے تبدیل اور بڑھایا جاتا ہے تاکہ پتہ لگانے اور الارم کے افعال کو مکمل کرنے کے لیے مختلف متحرک آلات کو چلایا جا سکے جیسے کہ صوتی، آپٹیکل اور الیکٹریکل، جو متعلقہ کنٹرول آلات کے ساتھ مل کر ایک ماحولیاتی پتہ لگانے یا نگرانی کے الارم کا نظام تشکیل دیتے ہیں۔
جب کاربن مونو آکسائیڈ گیس پرمیبل جھلی کے ذریعے شیل پر ہوا کے سوراخوں کے ذریعے ورکنگ الیکٹروڈ کی سطح پر پھیل جاتی ہے، ورکنگ الیکٹروڈ کے اتپریرک اثر کے تحت، کاربن مونو آکسائیڈ گیس کو ورکنگ الیکٹروڈ پر آکسائڈائز کیا جاتا ہے۔ کیمیائی رد عمل کا فارمولا ہے:
CO+H2O→CO2+2H++2e-
کام کرنے والے الیکٹروڈ پر آکسیڈیشن کے رد عمل سے پیدا ہونے والے H+ آئن اور الیکٹران کاؤنٹر الیکٹروڈ میں منتقل ہوتے ہیں، جو کام کرنے والے الیکٹروڈ سے ایک خاص وقفے پر الیکٹرولائٹ کے ذریعے رکھا جاتا ہے، اور پانی میں آکسیجن کے ساتھ کمی کا رد عمل ہوتا ہے۔ کیمیائی رد عمل کا فارمولا ہے:
1/2O2+2H++2e-→H2O
اس طرح، سینسر کے اندر ایک الٹ آکسیکرن-کمی ردعمل ہوتا ہے. کیمیائی رد عمل کی مساوات یہ ہے:
2CO٪7b٪7b1٪7d٪ 7dO2 ٪ e2٪ 86٪ 922CO2
یہ الٹ آکسیڈیشن-ریڈکشن رد عمل ہمیشہ ورکنگ الیکٹروڈ اور کاؤنٹر الیکٹروڈ کے درمیان ہوتا ہے اور الیکٹروڈ کے درمیان ممکنہ فرق پیدا کرتا ہے۔
تاہم، چونکہ دونوں الیکٹروڈز پر رد عمل الیکٹروڈز کو پولرائز کرتا ہے، اس لیے یہ ایک مستقل بین الیکٹروڈ پوٹینشل کو برقرار رکھنا مشکل بناتا ہے اور اس وجہ سے کاربن مونو آکسائیڈ کے ارتکاز کی حد کو محدود کرتا ہے جس کا پتہ لگایا جا سکتا ہے۔
ایک مستقل بین پولر صلاحیت کو برقرار رکھنے کے لیے، ایک حوالہ الیکٹروڈ شامل کیا جاتا ہے۔ تھری الیکٹروڈ الیکٹرو کیمیکل گیس سینسر میں، اس کی آؤٹ پٹ ریفرنس الیکٹروڈ اور ورکنگ الیکٹروڈ کے درمیان ممکنہ تبدیلی کی عکاسی کرتی ہے، کیونکہ ریفرنس الیکٹروڈ آکسیکرن یا کمی کے رد عمل میں حصہ نہیں لیتا، اس لیے یہ کھمبوں کے درمیان ممکنہ تبدیلی کو برقرار رکھنے کے لیے کر سکتا ہے۔ مستقل (یعنی ایک مستقل پوٹینشل)، جب پوٹینشل میں تبدیلی کا براہ راست تعلق کاربن مونو آکسائیڈ کے ارتکاز میں تبدیلی سے ہوتا ہے۔ جب گیس سینسر آؤٹ پٹ کرنٹ پیدا کرتا ہے، تو اس کی وسعت گیس کے ارتکاز کے متناسب ہوتی ہے۔ الیکٹروڈ لیڈ وائر کے ذریعے بیرونی سرکٹ کے ساتھ سینسر کے آؤٹ پٹ کرنٹ کے سائز کی پیمائش کرکے، کاربن مونو آکسائیڈ کے ارتکاز کا پتہ لگایا جا سکتا ہے، اور ایک وسیع لکیری پیمائش کی حد ہوتی ہے۔ اس طرح، سگنل کے حصول کے سرکٹ اور اس کے مطابق تبادلوں اور آؤٹ پٹ سرکٹس کو گیس سینسر سے جوڑ کر، کاربن مونو آکسائیڈ گیس کا پتہ لگایا جا سکتا ہے اور اس کی نگرانی کی جا سکتی ہے۔
