O que é um sensor de sulfeto de hidrogênio?

Um sensor de sulfeto de hidrogênio (H ₂

A capacidade de detectar naturalmente níveis perigosos, mas muito baixos de sulfeto de hidrogênio no ar, pode ser difícil por várias razões. Uma razão é que é um gás incolor e transparente que é mais pesado que o ar, de modo que tende a se estabelecer em níveis baixos em edifícios, onde pode inicialmente passar despercebido. Embora tenha um odor de ovo podre em baixas concentrações, o odor muda para um doce em níveis mais altos, que pode confrontaruse os sentidos. Existem, portanto, vários métodos diferentes de detectar o gás em amostras biológicas versus concentrações de ar ou água.

Um design típico para um sensor portátil de uso contínuo é baseado em uma célula de combustível do sistema microeletromecânica (MEMS) que pode operar entre uma faixa de -22 ° a 122 ° Fahrenheit (-30 ° a 50 ° Celsius) e utiliza o princípio da resistência elétrica. O sensor MEMS é construído sobre um material semicondutor de óxido de metal (MOS) de óxido de estanho microscópico ou filmes de metal dourado que respondem a mudanças na resistência elétrica à medida que o gás sulfeto de hidrogênio passa por eles. Esses sensores têm tempos de resposta rápidos e podem ser precisos até 25 partes por bilhão (PPB), mas, na maioria das vezes, são projetados para detectar apenas níveis mais altos do gás. Eles são baratos, no entanto, e geralmente são implantados em condições climáticas difíceis, como em prospecção e perfuração de petróleo e gás.

Um sensor de sulfeto de hidrogênio projetado para detectar o gás em wATER e SLUGE também se baseiam no princípio da potenciometria, ou alterações na força eletromotiva na água. Os detectores de água podem medir os níveis de gás em menos de 0,3 ppb e geralmente são incorporados em medidores de pH padrão usados ​​na indústria de tratamento de esgoto. Eles exigem que a calibração frequente seja precisa, no entanto, que geralmente é agendada uma vez por mês. Um problema frequente do sensor de desvio ocorre com as unidades necessárias para medir esses níveis finos, o que é uma indicação de que a leitura de saída que está sendo exibida é compensada do valor medido real. Em um sensor de sulfeto de hidrogênio usado em um ambiente líquido, uma gama de desvio de ± 0,5 milivolts (MV) é padrão, mas a deriva geralmente pode atingir até 2 mV em um mês nas leituras.

Outros tipos de projetos de sensores de sulfeto de hidrogênio são incorporados em unidades portáteis transportadas pelo pessoal de serviços de emergência capaz de detectar outros gases perigosos, como o monóxido de carbono. Tipos semelhantes de unidades colocados em instalações são corrosíons e resistentes explosivos, que são duas propriedades de gás sulfeto de hidrogênio. Eles são capazes de operar por dois a cinco anos com consumo de energia muito baixo e sem degradação na capacidade de detecção contínua após serem expostos ao gás.

O nível de sensibilidade e os tempos de resposta inferiores a um minuto foram aprimorados nos últimos anos para o sensor de sulfeto de hidrogênio, incorporando materiais projetados na escala de nanômetros. Isso apoia novos regulamentos nos EUA a partir de 2010. A Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais (ACGIH) reduziu os níveis de exposição aceitável ao gás para uma média ponderada de oito horas de 10 ppm a 1 ppm e um nível de exposição a curto prazo de 15 ppm abaixo de 5 ppm.