Cos'è un sensore di ossigeno medico
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I sensori di ossigeno medico galvanico noti come celle a combustibile elettro-galvaniche sono dispositivi elettrochi chimici utilizzati per l'analisi e il monitoraggio della pressione parziale dell'ossigeno in una serie di dispositivi diversi come analizzatori, macchine per anestesia, ventilatori e incubatori.
Le cellule galvaniche consistono in un catodo, un anodo, una membrana e un elettrolita. Le molecole di ossigeno entrano nella cellula attraverso la membrana, sono ridotte a ioni idrossilici al catodo e si diffondono attraverso l'elettrolita per essere ossidati all'anodo di piombo.
Questo principio di ossidazione del piombo è descritto da quanto segue:
Reazione catodica: 02 + 2H20 + 4e - 4OH
Reazione anodica: 2Pb +4 OH - 2Pb0 +2H20 + 4e
Reazione cellulare netta: 2Pb + 02 = 2PbO
La corrente generata dalla cellula è direttamente proporzionale alla riduzione dell'ossigeno al catodo. La linearità della pressione parziale dell'ossigeno è mantenuta dalla membrana di diffusione che limita la quantità di ossigeno vista dal catodo. La velocità di diffusione dell'ossigeno è anche dipendente dalla temperatura e l'uscita è controllata da un resistore di compensazione della temperatura noto come termistore.
A seconda dei requisiti dello strumento applicativo, le uscite del sensore di ossigeno sono in microambidi, o attraverso l'uso di un resistore di carico, è possibile generare un'uscita millivolt.
A causa del fatto che l'anodo di piombo viene alla fine significativamente ossidato, l'uscita sarà ridotta al punto in cui l'uscita di tensione alla pressione parziale dell'ossigeno non sarà più lineare e la cella deve essere sostituita.
