گیس ڈیٹیکٹر کے CO الیکٹرو کیمیکل سینسر کا پتہ لگانے کا اصول
کاربن مونو آکسائیڈ گیس سینسر کو الارم کے ساتھ مل کر استعمال کیا جاتا ہے اور یہ الارم میں پتہ لگانے کا بنیادی جزو ہے۔ یہ مستقل ممکنہ الیکٹرولیسس کے اصول پر مبنی 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، جو کیمیائی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنے میں کردار ادا کرتا ہے۔ جب گیس کا ارتکاز تبدیل ہوتا ہے، تو گیس سینسر کا آؤٹ پٹ کرنٹ بھی متناسب طور پر تبدیل ہوتا ہے۔ الارم کا انٹرمیڈیٹ سرکٹ آواز، روشنی اور بجلی کا پتہ لگانے اور الارم کے افعال کو مکمل کرتے ہوئے مختلف ایگزیکیوشن ڈیوائسز کو چلانے کے لیے آؤٹ پٹ کو بدلتا اور بڑھاتا ہے۔ متعلقہ کنٹرول ڈیوائس کے ساتھ مل کر، یہ ماحولیاتی پتہ لگانے یا نگرانی کے الارم کا نظام بناتا ہے۔
جب کاربن مونو آکسائیڈ گیس کام کرنے والے الیکٹروڈ کی سطح پر بیرونی خول اور سانس لینے کے قابل جھلی کے چھیدوں کے ذریعے پھیل جاتی ہے، تو یہ کام کرنے والے الیکٹروڈ کے اتپریرک عمل کے تحت کام کرنے والے الیکٹروڈ پر آکسیکرن سے گزرتی 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 الیکٹرولائٹ کے ذریعے کام کرنے والے الیکٹروڈ سے ایک خاص فاصلے پر کاؤنٹر الیکٹروڈ میں منتقل ہوتے ہیں، اور پانی میں آکسیجن کے ساتھ کمی کے رد عمل سے گزرتے ہیں۔ کیمیائی رد عمل کا فارمولا ہے:
1/2O2+2H++2e - → H2O
لہذا، سینسر کے اندر ایک الٹ آکسیکرن-کمی ردعمل ہوتا ہے. کیمیائی رد عمل کا فارمولا ہے:
2CO+2O2 → 2CO2
الٹ آکسیڈیشن-ریڈکشن ری ایکشن ہمیشہ ورکنگ الیکٹروڈ اور کاؤنٹر الیکٹروڈ کے درمیان ہوتا ہے، اور الیکٹروڈ کے درمیان ممکنہ فرق پیدا کرتا ہے۔
تاہم، دونوں الیکٹروڈز پر ہونے والے رد عمل کی وجہ سے ہونے والے الیکٹروڈ کے پولرائزیشن کی وجہ سے، ایک مستقل انٹر الیکٹروڈ پوٹینشل کو برقرار رکھنا مشکل ہے، جو کاربن مونو آکسائیڈ کے ارتکاز کی قابل شناخت حد کو بھی محدود کرتا ہے۔
ایک مستقل انٹر الیکٹروڈ پوٹینشل کو برقرار رکھنے کے لیے، ہم نے ایک حوالہ الیکٹروڈ شامل کیا۔ تین الیکٹروڈ الیکٹرو کیمیکل گیس سینسر میں، آؤٹ پٹ ٹرمینل ریفرنس الیکٹروڈ اور ورکنگ الیکٹروڈ کے درمیان ممکنہ تبدیلی کی عکاسی کرتا ہے۔ چونکہ حوالہ الیکٹروڈ آکسیڈیشن یا کمی کے رد عمل میں حصہ نہیں لیتا ہے، اس لیے یہ الیکٹروڈز (یعنی مستقل پوٹینشل) کے درمیان ایک مستقل پوٹینشل کو برقرار رکھ سکتا ہے، اور پوٹینشل میں تبدیلی کا براہ راست تعلق کاربن مونو آکسائیڈ کے ارتکاز میں تبدیلی سے ہے۔ جب گیس کا سینسر آؤٹ پٹ کرنٹ پیدا کرتا ہے، تو اس کی شدت گیس کے ارتکاز کے متناسب ہوتی ہے۔ الیکٹروڈ لیڈز کے ذریعے سینسر کے آؤٹ پٹ کرنٹ کی پیمائش کرنے کے لیے بیرونی سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے، کاربن مونو آکسائیڈ کے ارتکاز کو وسیع لکیری پیمائش کی حد سے معلوم کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح، بیرونی 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 لگانا اور اس کی نگرانی کرنا ممکن ہے۔
