Influence of Electroosmotic Phenomena on Transient Duration in Amperometric Gas Sensors

The work is dedicated to the 100th anniversary of the birth of great scientist-electrochemist, corresponding member of USSR SA L.I. Antropov and continues series of studies of transients processes in amperometric sensors. Reasons of differences in the duration of transient processes in the measurements, differentiated break from several minutes to several hours, allowing time for the values of the output current signal by 10 and 50 % of its stationary value to estimate the expected value of reliable sensor signal prior to its stabilization were revealed. It was shown that the course of the electrode reaction causes a temporary increase in current-generating surface of the working electrode sensor, which leveled in a few minutes after stop the flow of detectable component in the sample gas mixture. The reason for this phenomenon is the osmotic accumulation of water in the current-generating reaction area due to absorption of vapor from the air and from the depth of diffusion of the electrolyte solution, which thickens the solution film and distorts the shape of the meniscus. During the existence of the meniscus, which shape is distorted by the previous generation current signal, transition time is reduced due to faster charging of working electrode polarization capacitance by greater than the current signal.

Publication year: 
2013
Issue: 
6
УДК: 
541.138.2
С. 83–88., Іл. 6. Бібліогр.: 6 назв.
References: 

1. Лінючева О.В., Букет О.І., Кушмирук А.І. Вплив адсорбції визначуваного компонента на час перехідних процесів в амперометричних газових сенсорах // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2009. — № 3. — С. 131—137. Рис. 6. Модель збільшення тривалості перехідного процесу сенсора внаслідок тривалої перерви після попереднього контакту з визначуваним газом: І — повітря; ІІ — газоповітряна суміш
2. Використання електрохімічних модулів для підвищення конкурентноздатності газоаналітичних пристроїв для моніторингу повітряного середовища / О.В. Лінючева, О.В. Косогін, А.І. Кушмирук, О.В. Нагорний // Вопросы химии и хим. технологии. — 2011. — № 4 (2). — С. 20—22.
3. V.P. Chviruk et al., “On the nature of transitim processes in ammetric gas sensor based on solid proton electrolytes”, Electrochimica Acta, vol. 42, no. 20-22, pp. 3155— 3165, 1997.
4. Вплив поляризації допоміжного електрода на час перехідних процесів в амперометричних газових сенсорах / О.В. Лінючева, О.І. Букет, О.М. Ващенко, Г.О. Татарченко // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2010. — № 3. — С. 94—99.
5. Антропов Л.І. Теоретична електрохімія. — К.: Либідь, 1993. — 544 с.
6. Массоперенос в амперометрических газовых сенсорах / В.П. Чвирук, О.В. Линючева, В.О. Недашковский, О.И. Букет // Электрохимия. — 2006. — № 1. — С. 80—90.

References [transliteration]: 

1. Lini͡ucheva O.V., Buket O.I., Kushmyruk A.I. Vplyv adsorbt͡siï vyznachuvanoho komponentu na chas perekhidnykh prot͡sesiv v amperometrychny hazovykh sensorakh // Naukovi visti NTUU “KPI”. – 2009. – # 3. – S. 131–137.
2. Vykorystanni͡a elektrokhimichnykh moduliv dli͡a pidvyshchenni͡a konkurentnozdatnosti hazoanalitychnykh prystroïv dli͡a monitorynhu povitri͡anoho seredovyshcha / O.V. Lini͡ucheva, O.V. Kosohin, A.I. Kushmyruk, O.V. Nahornyĭ // Voprosy khimii i khim. tekhnologii. – 2011. – # 4 (2). – S. 20–22.
3. V.P. Chviruk et al., “On the nature of transitim processes in ammetric gas sensor based on solid proton electrolytes”, Electrochimica Acta, vol. 42, no. 20-22, pp. 3155–3165, 1997.
4. Vplyv poli͡aryzat͡siï dopomiz͡hnoho elektroda na chas perekhidnykh prot͡sesiv v amperometrychnykh hazovykh sensorakh / O.V. Lini͡ucheva, O.I. Buket, O.M. Vashchenko, H.O. Tatarchenko // Naukovi visti NTUU “KPI”. – 2010. – # 3. – S. 94–99.
5. Antropov L.I. Teoretychna elektrokhimii͡a. – K.: Lybid′, 1993. – 544 s.
6. Massoperenos v amperometricheskikh gazovykh sensorakh / V.P. Chviruk, O.V. Lini͡ucheva, V.O. Nedashkovskiĭ, O.I. Buket // Ėlektrokhimii͡a. – 2006. – # 1. – S. 80–90.

AttachmentSize
2013-6-12.pdf1013.61 KB

Тематичні розділи журналу

,