Page 7-6 : ガルバニ電池式酸素センサー

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【 ガルバニ電池式酸素センサー 】
ガルバニ電池式酸素センサーは、電気化学の原理を利用したもので、測定ガスの酸素分圧に応じて変化する電流値を計測する事により、酸素濃度を測定する。この方式は、燃料電池式とも呼ばれ、陰極、陽極および電解液により構成されている。

左図において、測定ガス中の酸素は、下部の薄膜を通しセンサー内に進入する。この酸素は、水酸化カリウム電解液を通じ、センサー内において陽極での酸化反応・陰極還元反応を引き起こす。

○ 陽極:Pb + 2OH- → Pb2+ + H2O + 2e-

鉛陽極が酸化反応を行う事により、陰極での還元反応を助ける。酸素により、陽極で燃焼が発生しているかのごとく振舞い、電流を発生するので、燃料電池式とも呼ばれる。陽極での酸化、陰極での還元反応を同時に引き起こし、鉛1原子に対し電子2個が発生する。

○ 陰極:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-

酸素分子1に対し電子4を受取り、還元反応が起こる。陰極では酸素と水分だけが反応するので、不活性金属であるプラチナ、金、銀等が陰極として使用される。

上記の反応により発生する電流値は、透過酸素量に正比例する事から、測定対象ガスの酸素濃度を測定する事が出来る。■
http://www.tekhne.co.jp/product/ oxygen/tech.html  から一部引用