גופרית דו חמצנית היא גז רעיל המזיק לגוף האדם. הוא חסר צבע ויש לו ריח חריף. כאשר ריכוז הגופרית הדו-חמצנית באוויר הוא רק 1ppm (חלקים למיליון), נרגיש תחושת דיכוי ואי נוחות. גלאי דו תחמוצת הגופרית הוא מכשיר לזיהוי ריכוז הגז ויכול לנטר ביעילות את דו תחמוצת הגופרית.
1. עקרון עבודה
גלאי גז גופרית דו חמצנימבוסס על מגוון עקרונות חישת גזים, הכוללים בעיקר את ארבע הקטגוריות הבאות: שיטת ספיגה אולטרה סגולה, שיטה אלקטרוכימית, שיטת פלואורסצנציה ושיטת ספקטרוסקופיה אינפרא אדום.
העיקרון הנפוץ ביותר הוא העיקרון האלקטרוכימי, המשתמש בתגובת החיזור של דו תחמוצת הגופרית על האלקטרודה כדי ליצור אות זרם כדי לקבוע את ריכוזו. סט שלם של תגובות הפעלה למימוש זיהוי גז גופרית דו חמצני, תצוגת ריכוז ואזעקה לאחר שהריכוז חורג מהתקן.
2. יתרונות
רגישות ודיוק גבוהים: חיישנים אלקטרוכימיים משתמשים בתגובת החיזור של דו תחמוצת הגופרית על האלקטרודה כדי ליצור זרם, וגודל הזרם הוא פרופורציונלי לריכוז הדו תחמוצת הגופרית. לשיטה זו יש רגישות ודיוק גבוהים והיא מתאימה לזיהוי של דו תחמוצת הגופרית בריכוז- נמוך.
מהירות תגובה מהירה: לאחר שהחיישן יוצר קשר עם גופרית דו-חמצנית, הוא יכול בדרך כלל להשיג פלט יציב תוך 30 שניות, המתאים לניטור- בזמן אמת ותרחישי חירום.
ניידות חזקה: החיישן קטן בגודלו, צריכת חשמל נמוכה (בדרך כלל<1W), easy to integrate into handheld or portable devices, and suitable for rapid on-site detection.
יתרונות עלות ותחזוקה: לחיישנים אלקטרוכימיים יש עלויות ייצור נמוכות ואינם דורשים טיפול מוקדם מורכב לצורך פעולה, המתאים לפריסה-בקנה מידה גדול ושימוש-לטווח ארוך.
סלקטיביות גבוהה: על ידי אופטימיזציה של חומר האלקטרודה וניסוח האלקטרוליטים, ניתן להפחית באופן משמעותי את ההשפעה של גזים מפריעים כמו H₂S ומרקפטנים, ולשפר את סגוליות הזיהוי.
דיוק גבוה: ניתן לשלוט בשיעור השגיאות לאחר כיול בתוך ±2%, תוך עמידה בדרישות הדיוק של בטיחות תעשייתית וניטור סביבתי.
השיטה האלקטרוכימית משלבת מאפיינים של תגובה מהירה, רגישות גבוהה ועלות נמוכה, ומהווה את הבחירה הטכנית המרכזית לזיהוי SO₂ בבטיחות תעשייתית, ניטור סביבתי ומכשירים ניידים.
3. שדות יישום
גלאי דו תחמוצת הגופרית יכול לשמש בתחומים רבים בייצור תעשייתי. מטרתו היא להבטיח בטיחות.
תחום תעשייתי: ניטור דליפת SO₂ או ריכוז פליטה שנוצר בתהליך הייצור של מפעלים כימיים, תחנות כוח תרמיות, מפעלי היתוך וכו'.
הגנת הסביבה: תחנות ניטור איכות אוויר עירוניות, הערכות סביבתיות סביב פארקי תעשייה ומעקב-בזמן אמת אחר פיזור מזהמים באטמוספירה.
מעבדות ומחקר מדעי: ניטור בטיחות גזים במעבדות כימיות, מחקר על מנגנוני היווצרות מזהמים ותרחישים נוספים.
כרייה ותעשיית מתכות: התכת מתכות, כריית גופרית ותרחישים נוספים למניעת ריכוז גבוה של דו תחמוצת הגופרית מלגרום נזק למפעילים.
חירום לבטיחות הציבור: מיקום מהיר והערכת סיכונים של מקורות זיהום בתאונות דליפת גז פתאומיות (כגון תאונות מפעל כימי).
זיהוי אלקטרוכימי של SO₂ מכסה תרחישים כמו בטיחות תעשייתית, ניטור סביבתי, תגובת חירום, בטיחות מזון ובריאות תעסוקתית. הניידות וטבעו בזמן אמת- הופכים אותו לטכנולוגיית ליבה לזיהוי גז במספר תחומים.