Cómo detectar gases en la industria

Los sensores pueden categorizarse en electroquímicos, semiconductores de óxido-metal, infrarrojos o catalíticos, dependiendo de su funcionamiento.

GAS

La detección de gases es una tarea crítica en muchas industrias que realizan procesos químicos para no poner en peligro al personal y al medio ambiente. Debido a estos componentes volátiles, pueden haber riesgos perjudiciales como una explosión, toxicidad del aire respirable y contaminación ambiental. Es por esto que no está de más conocer los tipos más comunes de sensores detectores de gas.

Las tecnologías de detección de gases se pueden clasificar de acuerdo con las características de los gases que perciben: tóxicos o combustibles. Asimismo, pueden categorizarse en uno de cuatro amplios grupos basados en su funcionamiento: los sensores electroquímicos y los semiconductores de óxido-metal para detectar gases tóxicos; y los sensores infrarrojos y catalíticos para advertir la presencia de combustibles y explosivos.

Más detalles en el libro “Sensores semiconductores de gas”, de Raivo Jaaniso, investigador en ciencia de materiales y física aplicada de la Universidad de Tartu, Estonia, y Ooi Kiang Tan, profesor de ingeniería eléctrica y electrónica de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur.

Tipos de sensores

Los sensores electroquímicos se basan en una celda electroquímica cuya corriente aumenta cuando la molécula de interés se pone en contacto con el electrodo de detección. El gas puede ser oxidado o reducido en el electrodo y un pequeño, pero detectable, flujo de electrones se produce a partir de la reacción. También están conectados a la célula un electrodo de medición y un contraelectrodo.

Por su parte, los semiconductores de óxido-metal se basan en el principio de que la adsorción de gas sobre la superficie de un óxido metálico cambia la conductividad del material. Cuando las moléculas entran en contacto con una película delgada del área superficial del material del sensor, la concentración de portadores de carga cambia y la conductividad o resistividad es modificada de una manera medible.

Por otro lado, los sensores catalíticos son los que el gas combustible entra en contacto con una superficie catalítica y se oxida. Esta reacción libera calor y la resistencia del cableado cambia por el aumento de la temperatura. El aumento de la resistencia -en comparación con la del aire limpio- se utiliza para indicar la concentración de gas. Finalmente, los sensores infrarrojos funcionan a través de un sistema de transmisores y receptores de luz. Cuando los gases combustibles de interés están dentro del campo de visión del receptor, una parte de la radiación es absorbida, cambiando la potencia de la luz entre el transmisor y el receptor.

 

www.ut.ee