Принцип действия электрохимического сенсора этанола
Принцип действия электрохимичесого сенсора этанола
Алкотестеры и алкометры, в которых используется электрохимический сенсорный датчик алкоголя, характеризуются высокой избирательностью и точностью. Поэтому подавляющее большинство профессиональных приборов для измерения концентрации этанола в выдохе оснащены именно таким чувствительным элементом.
Принцип действия
Электрохимический сенсор этанола состоит из двух платиновых пластин-электродов: положительно заряженного анода и отрицательного катода. На аноде осажден катализатор, действующий специфично именно к этанолу. Он не расходуется, а только присутствует и ускоряет химические реакции, в которых участвуют молекулы спирта. Между платиновыми анодом и катодом находится пористый наполнитель, пропитанный электролитом – веществом, обладающим ионной проводимостью (проводник второго рода).
Выдыхаемый воздух, содержащий пары этанола, попадает на электрохимический датчик алкоголя. На аноде в присутствии катализатора спирт вступает в окислительно-восстановительную реакцию. В результате, молекула C2H5OH распадается на ионы водорода Н+ и электроны (отрицательно заряженные частицы). Н+ проходят сквозь электролит и притягиваются к отрицательно заряженной поверхности (катоду). Здесь водород связывается с кислородом, поступающим из воздуха, и образует воду.
Таким образом, из-за избытка свободных частиц на одной пластине образуется отрицательный заряд на другой – положительный. Возникает электрический ток, его сила прямо пропорциональна количеству свободных зарядов. Чем больше в выдохе этанола, тем выше будет показатель алкотестера.
Электрохимический датчик этанола обеспечивает высокую точность показаний. Абсолютная избирательность к молекулам спирта обеспечивается правильным подбором катализатора.
Срок службы электрохимического сенсора
Электрохимический сенсор этанола служит гораздо дольше полупроводникового. При правильной эксплуатации он может работать без замены до 5 лет. Алкотестеры с таким датчиком не нуждаются в частой регулировке. Так полупроводниковый сенсор регулируют каждые 2 месяца, а электрохимические раз в 6-12 месяцев.
Основные преимущества электрохимического датчика:
- высокая избирательность и чувствительность к этанолу;
- высокая точность измерений;
- стабильность, межпроверочный интервал: полгода – для персональных и год – для профессиональных приборов;
- мало зависит от температуры окружающей среды;
- быстродействие.