¿Qué es un sensor de sulfuro de hidrógeno?
Un sensor de sulfuro de hidrógeno (H 2 S) es un sensor de gas que puede construirse para varias especificaciones de diseño diferentes para detectar niveles de sulfuro de hidrógeno creado durante los procesos industriales y biológicos. Dichos sensores son muy importantes en varias industrias debido al hecho de que el sulfuro de hidrógeno es un gas extremadamente tóxico. La inhalación de 500 a 1000 partes por millón (ppm) por volumen casi siempre da como resultado una inconsciencia inmediata y la muerte. Algunas unidades de sensor de sulfuro de hidrógeno son componentes de emergencia de un solo uso, mientras que otros diseños de sensores H
Muchas industrias tienen la necesidad de la producción de sulfuro de hidrógeno, pero entre las más comunes se encuentran la industria petroquímica donde es un byproduct byproduct of crude petrol y la producción de gases naturales, y las plantas de tratamiento municipal, y las plantas municipales. Las áreas relacionadas que producen sulfuro de hidrógeno incluyen piscicultura o acuicultura, el almacenamiento de estiércol para fertilizantes y REgiones donde existen gases volcánicos o aguas termales. Las refinerías y las plantas de horno de coque que convierten el carbón en coca cola a través de un proceso de calentarlo en un entorno libre de oxígeno también son ubicaciones donde un sistema de detección de sensores de sulfuro de hidrógeno es crítico. Las fábricas de papel, las fábricas de acero y las curtidores también producen el gas y, dado que es un subproducto natural del desglose de la materia orgánica por bacterias, también es un peligro potencial en varios tipos de fábricas de procesamiento de alimentos.
.La capacidad de detectar naturalmente niveles peligrosos pero muy bajos de sulfuro de hidrógeno en el aire puede ser difícil por varias razones. Una razón es que es un gas incoloro y transparente que es más pesado que el aire, por lo que tiende a establecerse en niveles bajos en edificios donde inicialmente puede pasar desapercibido. Si bien tiene un olor de huevo podrido en bajas concentraciones, el olor cambia a uno dulce en niveles más altos, lo que puede confirmarusa los sentidos. Por lo tanto, existen varios métodos diferentes para detectar el gas en muestras biológicas versus concentraciones de aire o agua.
Un diseño típico para un sensor portátil de uso continuo se basa en una celda de combustible microelectromecánica (MEMS) que puede funcionar entre un rango de -22 ° a 122 ° Fahrenheit (-30 ° a 50 ° Celsius) y utiliza el principio de resistencia eléctrica. El sensor MEMS se basa en un material semiconductor de óxido metálico (MOS) de óxido de estaño microscópico o películas de metal de oro que responden a los cambios en la resistencia eléctrica a medida que el gas de sulfuro de hidrógeno las pasa. Dichos sensores tienen tiempos de respuesta rápidos y pueden ser precisos hasta 25 partes por mil millones (PPB), pero, la mayoría de las veces, están diseñados para detectar solo niveles más altos de gas. Sin embargo, son económicos y comúnmente se despliegan en condiciones climáticas aproximadas, como en la prospección y perforación de petróleo y gas.
Un sensor de sulfuro de hidrógeno diseñado para detectar el gas en WAter y el lodo también se basan en el principio de potenciometría, o cambios en la fuerza electromotriz en el agua. Los detectores de agua pueden medir los niveles de gas a menos de 0.3 ppb y a menudo están integrados en medidores de pH estándar utilizados en la industria del tratamiento de aguas residuales. Sin embargo, requieren una calibración frecuente para ser precisa, lo que generalmente se programa una vez al mes. Se produce un problema de sensor de deriva frecuente con las unidades necesarias para medir tales niveles finos, lo cual es una indicación de que la lectura de salida que se muestra se compensa con el valor medido real. En un sensor de sulfuro de hidrógeno utilizado en un entorno líquido, un rango de deriva de ± 0.5 milivoltios (MV) es estándar, pero la deriva a menudo puede alcanzar hasta 2 MV en un mes en las lecturas.
.Otros tipos de diseños de sensores de sulfuro de hidrógeno están integrados en unidades portátiles transportadas por el personal de servicios de emergencia que son capaces de detectar otros gases peligrosos como el monóxido de carbono. Tipos similares de unidades colocadas en las instalaciones son corrosResistente a iones y explosivos, que son dos propiedades del gas de sulfuro de hidrógeno. Son capaces de operar durante dos a cinco años con un consumo de energía muy bajo y sin degradación en la capacidad de detección continua después de ser expuestos al gas.
El nivel de sensibilidad y los tiempos de respuesta de menos de un minuto se han mejorado en los últimos años para el sensor de sulfuro de hidrógeno incorporando materiales diseñados a escala nanómetro. Esto respalda las nuevas regulaciones en los EE. UU. A partir de 2010. La Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) ha reducido los niveles de exposición aceptables al gas durante un promedio ponderado de ocho horas de 10 ppm a 1 ppm y un nivel de exposición a corto plazo de 15 ppm a 5 ppm.