硫化氫傳感器的原理、應(yīng)用、接線

　　所謂“溫泉中的硫臭味”其實(shí)就是硫化氫發(fā)出的氣味。在自然界中，硫化氫廣泛存在于火山、溫泉噴發(fā)出的氣體內(nèi)。此外下水道的淤泥等各種能夠腐敗發(fā)酵的地方都會積存著硫化氫。雞蛋壞掉時發(fā)出的臭雞蛋氣味其實(shí)就是硫化氫所致，這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)中含有硫元素，被細(xì)菌分解發(fā)酵成了硫化氫。

　　硫化氫化學(xué)式是H2S，由一個硫原子和兩個氫原子組成。硫化氫具有劇毒，沒錯就是劇毒!當(dāng)然拋開質(zhì)量談毒性都是沒意義的。硫化氫的毒性特征主要體現(xiàn)在下述方面：一是少量吸入時也會感到不適或受到刺激;二是高濃度吸入時有較高的致死率;三是持續(xù)吸入時會習(xí)慣臭味，并且在不知不覺間就吸入人體了。

　　血中高濃度硫化氫可直接刺激頸動脈竇和主動脈區(qū)的化學(xué)感受器，導(dǎo)致反射性呼吸抑制。硫化氫可直接作用于大腦，低濃度起興奮作用;高濃度起抑制作用，引起昏迷、呼吸中樞和血管運(yùn)動中樞麻痹。因硫化氫是細(xì)胞色素氧化酶的強(qiáng)抑制劑，能與線粒體內(nèi)膜呼吸鏈中的氧化型細(xì)胞色素氧化酶中的三價鐵離子結(jié)合，而抑制電子傳遞和氧的利用，引起細(xì)胞內(nèi)缺氧，造成細(xì)胞內(nèi)窒息。因腦組織對缺氧最敏感，故最易受損。這個毒性機(jī)理和氰化物類似，見《知彼不殆，當(dāng)心氰化物》。

　　檢測硫化氫氣體，有以下三種方法：

　　第一種是最安全也是最快捷的方法。我們知道，硫化氫氣體是十分危險的，不僅會爆炸，還有劇毒，所以要檢測硫化氫就必須要追求又快又準(zhǔn)，唯一能滿足條件的就是使用硫化氫氣體檢測儀。

　　硫化氫氣體檢測儀分便攜式和固定式兩種，成本大約在幾百塊RMB左右。以上是保時安四合一便攜式硫化氫氣體檢測儀。

　　第二種方法所有事使用化學(xué)分析方法。這是成本比較低的方法，但也是不夠安全和精準(zhǔn)的方法。常用快速化學(xué)分析方法包括醋酸鉛檢測管法和醋酸鉛指示紙法 ，主要是通過化學(xué)試劑觀察反應(yīng)后的顏色，因此不僅慢，而且色卡比對也沒有氣體檢測儀的數(shù)值顯示更精準(zhǔn)。

　　第三種是氣體檢測管，成本和安全性、準(zhǔn)確性介于硫化氫氣體檢測儀和化學(xué)分析法之間。

　　在自然界中硫化氫由硫酸鹽還原而成，通常有兩條實(shí)現(xiàn)途徑，即同化硫酸鹽還原反應(yīng)和異化硫酸鹽還原反應(yīng)。

　　硫化氫在水溶液中以H2S、HS、S三種不同的形式存在，其存在方式直接受到水的pH值的影響。當(dāng)pH值為6-6.8時，75-90%的硫化物以H2S狀態(tài)存在;在pH=7時，硫化物幾乎等量地離解為H2S和HS,S*僅占百萬分之一，當(dāng)pH為8時，則硫主要以S3狀態(tài)存在。

　　硫化氫傳感器原理

　　硫化氫氣體傳感器根據(jù)電化學(xué)的原理工作，利用待測氣體在電解池中工作電極上的電化學(xué)氧化過程，通過電子線路將電解池的工作電極和參比電極恒定在一個適當(dāng)?shù)碾娢?，在該電位下可以發(fā)生待測氣體的電化學(xué)氧化，由于氧在氧化和還原反應(yīng)時所產(chǎn)生的法拉第電流很小，可以忽略不計(jì)，于是待測氣體電化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的電流與其濃度成正比并遵循法拉第定律。這樣，通過測定電流的大小就可以確定待測氣體的濃度。

　　硫化氫傳感器作用

　　硫化氫傳感器是一種硫化氫氣體的特定電化學(xué)傳感器，在市場上發(fā)展廣泛。對于干擾組份的響應(yīng)較小的特定物質(zhì)傳感器的數(shù)目還不是很多，大約為 20 種左右。另外一些是寬帶的污染物傳感器。市場上不僅可以見到安裝特定電化學(xué)傳感器的單一氣體檢測儀，還可以見到包含了氧氣、易燃易爆氣體和一個到三個電化學(xué)傳感器的復(fù)合式密閉空間檢測儀。

　　特定氣體電化學(xué)傳感器包括下面幾部分：可以滲過氣體但不能滲過液體的擴(kuò)散式隔膜;酸性電解液槽(一般為硫酸或磷酸);傳感電極;測量電極;參比電極(三電極設(shè)計(jì));有些傳感器還包括一個可以濾除干擾組份的濾膜。

　　傳感電極可以催化一些特殊的反應(yīng)。隨傳感器不同，待測物質(zhì)將在電極上發(fā)生氧化或者還原反應(yīng)，并相對于測量電極產(chǎn)生正或負(fù)的電位差。雙電極系統(tǒng)意味著測量電極的電位要保持恒定，而實(shí)際上，由于在兩個電極上發(fā)生的反應(yīng)都會使電極極化，因而也限制了它們可以檢測的 濃度范圍。三電極設(shè)計(jì)則有所不同，儀器測量的是在參考電極和傳感電極之間的電位變化，由于參考電極不參與反應(yīng)，它保持著恒定電位，此時電位的變化就同濃度的變化直接有關(guān)。傳感器產(chǎn)生的電流直接同氣體的濃度成正比，并且有很寬的線性測量范圍。

　　硫化氫為無色，具有臭雞蛋樣氣味的氣體，濃度過高時，由于對嗅覺神經(jīng)有麻痹作用，氣味反而不易嗅出。因此，絕對不能憑嗅覺來區(qū)別硫化氫濃度的高低。硫化氫是工業(yè)生產(chǎn)中常見的廢氣，在硫化物遇酸，使用多硫化制造硫化染料或使用硫化染料時都可有硫化氫廢氣逸出。此外，在處理腐敗的魚、肉、禽蛋，疏通陰溝，糞窖清除，清洗咸菜池等都有可能接觸到硫化氫。

　　硫化氫中毒的癥狀 硫化氫氣體主要經(jīng)呼吸道吸入，低濃度的硫化氫氣體能溶解于粘膜表面的水分中，與鈉離子結(jié)合生成硫化鈉，對粘膜產(chǎn)生刺激，引起局部刺激作用如眼睛刺痛、怕光、流淚、咽喉癢和咳嗽。吸入高濃度的硫化氫可出現(xiàn)頭昏、頭痛、全身無力、心悸、呼吸困難、口唇及指甲青紫。嚴(yán)重者可出現(xiàn)抽筋，并迅速進(jìn)入昏迷狀態(tài)。常因呼吸中樞麻痹而致死。

　　硫化氫氣體中毒的防治 防治硫化氫氣體中毒，首先在生產(chǎn)過程中要防止硫化氫氣體外逸和發(fā)生意外事故。車間里產(chǎn)生的硫化氫氣體，不應(yīng)直接排放到周圍大氣中，應(yīng)采取凈化措施，以免影響居民的健康和農(nóng)作物的生長。

　　如發(fā)生急性中毒事故應(yīng)迅速將患者移至新鮮空氣處，注意安靜、保暖。呼吸暫停者實(shí)行人工呼吸。在深溝、池、槽等處搶救中毒患者時，搶救者自己必須戴供氧式面具和腰系安全帶(或繩子)并有專人監(jiān)護(hù)，以免搶救者自己中毒和貽誤救治病人。