ثلاثة مبادئ لمراقبة مستشعر الأمونيا

ثلاثة مبادئ لمراقبة مستشعر الأمونيا

في الصناعات الكيميائية، يُعدّ الأمونيا مادة خام كيميائية هامة تُستخدم في إنتاج اليوريا، وكربونات الصوديوم، وأسمدة النيتروجين الأمونيومية، وحمض النيتريك. إلا أن الأمونيا غاز شديد الخطورة، فهو غاز قابل للاشتعال والانفجار، ما قد يُسبب أضرارًا جسيمة للإنسان، فضلًا عن إمكانية حدوث انفجار. لذا، يُعدّ رصد مستويات الأمونيا في الصناعات الكيميائية أمرًا بالغ الأهمية.

نظراً لخصائص غاز الأمونيا، إذا كان هناك مكان يسهل فيه تسرب غاز الأمونيا في مكان العمل أو السكن، فيجب تركيب جهاز كشف غاز محمول للكشف عن تسرب غاز الأمونيا ومنع الحوادث الخطيرة الناجمة عن التسرب المفرط.

يوجد حاليًا ثلاثة أنواع رئيسية من أجهزة الاستشعار المستخدمة في مراقبة الأمونيا الصناعية: أجهزة استشعار الأمونيا البصرية، وأجهزة استشعار أكسيد المعادن، وأجهزة استشعار الأمونيا المصنوعة من البوليمر الموصل.

1. مستشعر الأمونيا البصري

تشمل الأنواع الرئيسية لأجهزة الاستشعار البصرية أجهزة استشعار التداخل البصري، وأجهزة استشعار امتصاص الأشعة فوق البنفسجية، وأجهزة استشعار امتصاص الأشعة تحت الحمراء، وأجهزة استشعار الألياف البصرية. ويعتمد الكشف عن الأمونيا على مبدأين بصريين رئيسيين: الأول يعتمد على لون الكاشف المتفاعل مع الأمونيا أو الذي يُحدث تغيرًا في لون المؤشر؛ أما الثاني فيعتمد على رصد امتصاص الغاز للضوء لإتمام عملية الاستشعار وتحديد تركيزه.

بعد تفاعل الغاز المراد اختباره وتلوينه، يمكن تحليله باستخدام مطياف ضوئي. ولأن غاز الأمونيا غاز قلوي عند تركيز معين، فإنه يُغير لون ورقة اختبار الرقم الهيدروجيني، مما يسمح بتحليل وجود الأمونيا في الجو. إلا أن هذا الاختبار يتطلب تركيزًا عاليًا للأمونيا، كما أن تغير لون ورقة الاختبار قد لا يكون دقيقًا بما يكفي، مما قد يؤدي إلى نسبة خطأ كبيرة.

يمكن استخدام المستشعر البصري للكشف عن تركيز الأمونيا في البيئة. وهو مستشعر غاز يتميز بحساسية عالية وانتقائية جيدة. تُعدّ الليزرات والمطيافات المكونات الرئيسية لنظام الكشف عن غاز الأمونيا باستخدام امتصاص الضوء. يُصدر الليزر ضوءًا عبر الهواء، ويؤثر الضوء الواصل إلى الكاشف على طيف مكونات الغاز المختلفة في الهواء وخصائص كل مكون، مما يُكمل عملية الكشف عن تركيز الأمونيا في البيئة الغازية، ويتمتع بمزايا واضحة من حيث الحساسية والانتقائية.

ثانيًا، مستشعر أكسيد المعدن

أصبح مستشعر الغاز المصنوع من أكاسيد المعادن من أكثر مواد استشعار الغازات رواجًا في هذا المجال. وقد أظهرت الأبحاث أن أكاسيد المعادن، مثل أكسيد القصدير، وأكسيد الموليبدينوم الثلاثي، وأكسيد التيتانيوم، تُستخدم للكشف عن الأمونيا. يتميز هذا المستشعر بمتانته، وعمره الطويل، وانخفاض سعره، وسهولة استخدامه، مما يجعله خيارًا واعدًا للغاية في مجال مستشعرات الغاز.

تتمثل آلية عمل مستشعر أكسيد المعدن بشكل أساسي في امتصاص جزيئات الأمونيا على طبقة استشعار أكسيد المعدن من خلال الامتصاص الكيميائي، مما يؤدي إلى تغيير موصلية مستشعر أكسيد المعدن، وبالتالي تحديد تركيز غاز الأمونيا.

3. مستشعر الأمونيا المصنوع من البوليمر الموصل

يمكن استخدام البوليمرات الموصلة، مثل البولي بيرول والبولي أنيلين والبولي ثيوفين، لرصد الأمونيا. وبالمقارنة مع المعادن وأكاسيدها، يمكن للبوليمر الموصل، كمستشعر موصل، العمل في درجة حرارة الغرفة. تعتمد آلية استشعار غاز الأمونيا بواسطة البوليمر الموصل بشكل أساسي على تفاعل الأكسدة والاختزال بين غاز الأمونيا والبوليمر الموصل. ونظرًا لعدم قابلية هذا التفاعل للانعكاس، فإن حساسية مستشعر البوليمر الموصل، عند تعرضه لغاز الأمونيا لفترة طويلة، تتناقص تدريجيًا.

تعتمد آلية عمل مستشعر الأمونيا على ثلاث طرق: الرصد البصري، ورصد أكاسيد المعادن، ورصد البوليمرات الموصلة. وقد تم تلخيص طرق رصد الأمونيا في هذا التقرير. ونظرًا لتزايد الوعي بأهمية حماية البيئة، لا يزال تصغير حجم مستشعرات رصد غاز الأمونيا اتجاهًا سائدًا في مجال الكشف عن الغازات. ومع ضمان تصغير حجم الأجهزة، من الضروري أيضًا ضمان انخفاض تكلفة المستشعرات، وسهولة تشغيلها، وحساسيتها العالية، وانتقائيتها القوية.

تعد شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة بتصنيع منتجاتنا وفقًا لأعلى معايير الجودة.

مع حلول الاستشعار المتطورة من Rika Sensors، لن تقلق بعد الآن بشأن حالة أنظمة مراقبة البيئة لديك، حيث تُحسّن هذه الحلول أداء أنظمة مراقبة البيئة لديك بشكل ملحوظ. تفضل بزيارة Rika Sensors لمعرفة المزيد.

تُتيح لك شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة فهم عملائك، والتعرف على ما يُميزهم وما يُحفز سلوكهم. وبذلك، يُمكننا الاستفادة من هذه المعلومات القيّمة لتخصيص تفاعلاتنا معهم وإثبات قيمة حلول الاستشعار التي نقدمها لهم.