Un sensor de oxígeno (o sensor lambda , donde lambda se refiere a la relación de equivalencia aire-combustible , generalmente denotada por λ) o sonda o sonda, es un dispositivo electrónico que mide la proporción de oxígeno (O 2 ) en el gas o líquido que se analiza.
Fue desarrollado por Robert Bosch GmbH a finales de los años 60 bajo la supervisión de Günter Bauman. El elemento sensor original está hecho con una cerámica de circonio en forma de dedal recubierta tanto en el lado de escape como en el de referencia con una fina capa de platino y viene en forma calentada y sin calentar. El sensor de estilo plano ingresó al mercado en 1990 y redujo significativamente la masa del elemento sensor cerámico, además de incorporar el calentador dentro de la estructura cerámica. [1] Esto resultó en un sensor que se inició antes y respondió más rápido.
La aplicación más común es medir la concentración de oxígeno en los gases de escape de motores de combustión interna en automóviles y otros vehículos para calcular y, si es necesario, ajustar dinámicamente la relación aire-combustible para que los convertidores catalíticos puedan funcionar de manera óptima, y también determinar si el convertidor está funcionando correctamente o no. Un sensor de oxígeno normalmente generará hasta aproximadamente 0,9 voltios cuando la mezcla de combustible es rica y hay poco oxígeno sin quemar en el escape.
Los científicos utilizan sensores de oxígeno para medir la respiración o la producción de oxígeno y utilizan un enfoque diferente. Los sensores de oxígeno se utilizan en analizadores de oxígeno, que encuentran un amplio uso en aplicaciones médicas como monitores de anestesia , respiradores y concentradores de oxígeno .
Los buceadores utilizan sensores de oxígeno (y a menudo los llaman sensores de ppO 2 ) para medir la presión parcial de oxígeno en el gas respirable . Los buzos de circuito abierto prueban el gas antes de bucear, ya que la mezcla permanece sin cambios durante la inmersión y los cambios parciales de presión debido a la presión son simplemente predecibles, mientras que los buzos con rebreather de gases mixtos deben monitorear la presión parcial de oxígeno en el circuito de respiración durante toda la inmersión, ya que cambios y debe controlarse para mantenerse dentro de límites aceptables.
Los sensores de oxígeno también se utilizan en sistemas de prevención de incendios por aire hipóxico para monitorear continuamente la concentración de oxígeno dentro de los volúmenes protegidos.
Hay muchas formas diferentes de medir el oxígeno. Entre ellas se incluyen tecnologías como la circona, la electroquímica (también conocida como galvánica), la infrarroja , la ultrasónica , la paramagnética y, muy recientemente, el láser.
Los sensores de oxígeno para automóviles, conocidos coloquialmente como sensores de O 2 ("ō dos"), hacen posible la moderna inyección electrónica de combustible y el control de emisiones . Ayudan a determinar, en tiempo real, si la relación aire-combustible de un motor de combustión es rica o pobre. Dado que los sensores de oxígeno están ubicados en la corriente de escape, no miden directamente el aire o el combustible que ingresa al motor, pero cuando la información de los sensores de oxígeno se combina con información de otras fuentes, se puede usar para determinar indirectamente la relación aire-combustible. . La inyección de combustible controlada por retroalimentación de circuito cerrado varía la salida del inyector de combustible de acuerdo con los datos del sensor en tiempo real en lugar de operar con un mapa de combustible predeterminado (circuito abierto). Además de permitir que la inyección electrónica de combustible funcione de manera eficiente, esta técnica de control de emisiones puede reducir las cantidades de combustible no quemado y de óxidos de nitrógeno que ingresan a la atmósfera. El combustible no quemado es contaminación en forma de hidrocarburos transportados por el aire, mientras que los óxidos de nitrógeno ( gases NO x ) son el resultado de temperaturas de la cámara de combustión que superan los 1300 kelvin , debido al exceso de aire en la mezcla de combustible, lo que contribuye al smog y la lluvia ácida . Volvo fue el primer fabricante de automóviles en emplear esta tecnología a finales de los años 1970, junto con el catalizador de tres vías utilizado en el convertidor catalítico.
En realidad, el sensor no mide la concentración de oxígeno, sino la diferencia entre la cantidad de oxígeno en los gases de escape y la cantidad de oxígeno en el aire. La mezcla rica provoca una demanda de oxígeno. Esta demanda provoca que se acumule voltaje debido al transporte de iones de oxígeno a través de la capa del sensor. La mezcla pobre provoca baja tensión, ya que hay un exceso de oxígeno.
Los motores de combustión modernos de encendido por chispa utilizan sensores de oxígeno y convertidores catalíticos para reducir las emisiones de escape . La información sobre la concentración de oxígeno se envía a la computadora de gestión del motor o a la unidad de control del motor (ECU), que ajusta la cantidad de combustible inyectada en el motor para compensar el exceso de aire o combustible. La ECU intenta mantener, en promedio, una cierta relación aire-combustible interpretando la información obtenida del sensor de oxígeno. El objetivo principal es un compromiso entre potencia, economía de combustible y emisiones, y en la mayoría de los casos se logra mediante una relación aire-combustible cercana a la estequiométrica . Para los motores de encendido por chispa (como los que queman gasolina o autogás / gas licuado de petróleo (GLP), a diferencia del diésel ), los tres tipos de emisiones que preocupan a los sistemas modernos son: hidrocarburos (que se liberan cuando el combustible no se quemado completamente, como cuando falla el encendido o se vuelve rico), monóxido de carbono (que es el resultado de funcionar ligeramente rico) y NOx ( que dominan cuando la mezcla es pobre ). El fallo de estos sensores, ya sea por envejecimiento normal, uso de combustibles con plomo o combustible contaminado con siliconas o silicatos , por ejemplo, puede provocar daños en el convertidor catalítico de un automóvil y costosas reparaciones.
Alterar o modificar la señal que envía el sensor de oxígeno a la computadora del motor puede ser perjudicial para el control de emisiones e incluso dañar el vehículo. Cuando el motor está en condiciones de carga baja (como cuando se acelera muy suavemente o se mantiene una velocidad constante), funciona en "modo de circuito cerrado". Esto se refiere a un circuito de retroalimentación entre la ECU y los sensores de oxígeno en el que la ECU ajusta la cantidad de combustible y espera ver un cambio resultante en la respuesta del sensor de oxígeno. Este bucle obliga al motor a funcionar tanto ligeramente pobre como ligeramente rico en bucles sucesivos, mientras intenta mantener una relación mayoritariamente estequiométrica en promedio. Si las modificaciones hacen que el motor funcione moderadamente pobre, habrá un ligero aumento en la eficiencia del combustible , a veces a expensas de mayores emisiones de NOx , temperaturas de los gases de escape mucho más altas y, a veces, un ligero aumento en la potencia que rápidamente puede convertirse en fallas de encendido y una pérdida drástica de potencia, así como posibles daños al motor y al convertidor catalítico (debido a los fallos de encendido), en relaciones aire-combustible ultra pobres. Si las modificaciones hacen que el motor funcione rico, entonces habrá un ligero aumento en la potencia hasta cierto punto (después del cual el motor comienza a inundarse debido a demasiado combustible sin quemar), pero a costa de una menor eficiencia del combustible y un aumento de los hidrocarburos sin quemar. en el escape, lo que provoca el sobrecalentamiento del convertidor catalítico. El funcionamiento prolongado con mezclas ricas puede provocar un fallo catastrófico del convertidor catalítico (ver petardo ). La ECU también controla la sincronización del motor de chispa junto con el ancho de pulso del inyector de combustible, por lo que las modificaciones que hacen que el motor funcione demasiado pobre o demasiado rico pueden resultar en un consumo de combustible ineficiente siempre que el combustible se encienda demasiado pronto o demasiado tarde en el ciclo de combustión. .
Cuando un motor de combustión interna está bajo carga alta (por ejemplo, acelerador completamente abierto ), la salida del sensor de oxígeno se ignora y la ECU enriquece automáticamente la mezcla para proteger el motor, ya que es mucho más probable que los fallos de encendido bajo carga causen daños. Esto se conoce como un motor que funciona en "modo de circuito abierto". En este estado se ignorará cualquier cambio en la salida del sensor. En muchos automóviles (con la excepción de algunos modelos turboalimentados ), las entradas del medidor de flujo de aire también se ignoran, ya que de lo contrario podrían reducir el rendimiento del motor debido a que la mezcla es demasiado rica o demasiado pobre, y aumentar el riesgo de daños al motor debido a detonación si la mezcla es demasiado pobre.
Los sensores de O2 proporcionan retroalimentación a una computadora del motor (ECU). Cuando corresponda, los motores de gasolina, propano y gas natural están equipados con catalizadores de tres vías para cumplir con la legislación sobre emisiones de vehículos de carretera. Utilizando la señal del sensor de O2, la ECU puede operar el motor con una relación aire-combustible muy cercana a 14,7:1, que es la mezcla operativa ideal para que un catalizador de tres vías sea efectivo. [2] Robert Bosch GmbH introdujo la primera sonda lambda para automóviles en 1976, [3] y fue utilizada por primera vez por Volvo y Saab ese año. Los sensores se introdujeron en los EE. UU. aproximadamente en 1979 y fueron necesarios en todos los modelos de automóviles en muchos países de Europa en 1993. [ cita necesaria ]
El elemento sensor es un cilindro cerámico recubierto por dentro y por fuera con electrodos porosos de platino ; Todo el conjunto está protegido por una malla metálica. Funciona midiendo la diferencia de oxígeno entre los gases de escape y el aire exterior y genera un voltaje o cambia su resistencia dependiendo de la diferencia entre los dos.
Los sensores solo comienzan a funcionar de manera efectiva cuando se calientan a aproximadamente 316 °C (600 °F ), por lo que la mayoría de las sondas lambda más nuevas tienen elementos calefactores encerrados en la cerámica que elevan la temperatura de la punta cerámica rápidamente. Las sondas más antiguas, sin elementos calefactores, eventualmente serían calentadas por el escape, pero hay un desfase de tiempo entre el momento en que se arranca el motor y el momento en que los componentes del sistema de escape alcanzan un equilibrio térmico. El tiempo necesario para que los gases de escape alcancen la temperatura de la sonda depende de la temperatura del aire ambiente y de la geometría del sistema de escape. Sin calentador, el proceso puede tardar varios minutos. Hay problemas de contaminación que se atribuyen a este lento proceso de arranque, incluido un problema similar con la temperatura de trabajo de un convertidor catalítico.
La sonda normalmente tiene cuatro cables conectados: dos para la salida lambda y dos para la potencia del calentador, aunque algunos fabricantes de automóviles usan la caja metálica como tierra para la señal del elemento sensor, lo que da como resultado tres cables. Anteriormente, los sensores no calentados eléctricamente tenían uno o dos cables.
La sonda lambda de dióxido de circonio , o circonio, se basa en una pila de combustible electroquímica de estado sólido llamada pila de Nernst . Sus dos electrodos proporcionan un voltaje de salida correspondiente a la cantidad de oxígeno en los gases de escape en relación con la de la atmósfera.
Un voltaje de salida de 0,2 V (200 mV) CC representa una "mezcla pobre" de combustible y oxígeno, donde la cantidad de oxígeno que ingresa al cilindro es suficiente para oxidar completamente el monóxido de carbono (CO), producido al quemar el aire y el combustible. en dióxido de carbono (CO 2 ). Un voltaje de salida de 0,8 V (800 mV) CC representa una "mezcla rica", que tiene un alto contenido de combustible no quemado y un bajo contenido de oxígeno restante. El punto de ajuste ideal es aproximadamente 0,45 V (450 mV) CC. Aquí es donde las cantidades de aire y combustible están en la proporción óptima, que es ~0,5% pobre del punto estequiométrico, de modo que la salida de escape contiene una cantidad mínima de monóxido de carbono.
El voltaje producido por el sensor no es lineal [ se necesita desambiguación ] con respecto a la concentración de oxígeno. El sensor es más sensible cerca del punto estequiométrico (donde λ = 1) y menos sensible cuando es muy pobre o muy rico.
La ECU es un sistema de control que utiliza la retroalimentación del sensor para ajustar la mezcla de aire y combustible. Como en todos los sistemas de control, la constante de tiempo del sensor es importante; La capacidad de la ECU para controlar la relación combustible-aire depende del tiempo de respuesta del sensor. Un sensor viejo o sucio tiende a tener un tiempo de respuesta más lento, lo que puede degradar el rendimiento del sistema. Cuanto más corto sea el período de tiempo, mayor será el llamado "recuento cruzado" [4] y más capacidad de respuesta tendrá el sistema.
El sensor tiene una construcción robusta de acero inoxidable interna y externamente. Debido a esto, el sensor tiene una alta resistencia a la corrosión, lo que permite su uso eficaz en entornos agresivos con alta temperatura/presión.
El sensor de circonio es del tipo "banda estrecha", en referencia al estrecho rango de relaciones combustible/aire al que responde.
NTK introdujo una variación del sensor de circonio, llamado sensor de "banda ancha", en 1992 [5] y se ha utilizado ampliamente en los sistemas de gestión de motores de automóviles para satisfacer las demandas cada vez mayores de una mejor economía de combustible, menores emisiones y Mejor rendimiento del motor al mismo tiempo. [6] Se basa en un elemento plano de circonio, pero también incorpora una bomba de gas electroquímica. Un circuito electrónico que contiene un circuito de retroalimentación controla la corriente de la bomba de gas para mantener constante la salida de la celda electroquímica, de modo que la corriente de la bomba indique directamente el contenido de oxígeno de los gases de escape. Este sensor elimina el ciclo pobre-rico inherente a los sensores de banda estrecha, lo que permite que la unidad de control ajuste el suministro de combustible y el tiempo de encendido del motor mucho más rápidamente. En la industria del automóvil, este sensor también se denomina sensor UEGO (universal de oxígeno de los gases de escape). Los sensores UEGO también se utilizan comúnmente en el mercado de accesorios de sintonización de dinamómetros y en equipos de visualización de aire y combustible de alto rendimiento para el conductor. El sensor de circonio de banda ancha se utiliza en sistemas de inyección de combustible estratificados y ahora también se puede utilizar en motores diésel para cumplir con los próximos límites de emisiones EURO y ULEV.
Los sensores de banda ancha tienen tres elementos:
El diagrama de cableado del sensor de banda ancha suele tener seis cables:
Un tipo menos común de sonda lambda de banda estrecha tiene un elemento cerámico hecho de titania ( dióxido de titanio ). Este tipo no genera su propio voltaje, sino que cambia su resistencia eléctrica en respuesta a la concentración de oxígeno. La resistencia de la titania es función de la presión parcial de oxígeno y de la temperatura. Por lo tanto, algunos sensores se utilizan con un sensor de temperatura del gas para compensar el cambio de resistencia debido a la temperatura. El valor de resistencia a cualquier temperatura es aproximadamente 1/1000 del cambio en la concentración de oxígeno. Afortunadamente, en λ = 1, hay un gran cambio de oxígeno, por lo que el cambio de resistencia suele ser 1000 veces entre rico y pobre, dependiendo de la temperatura.
Como la titania es un semiconductor tipo N con estructura TiO 2 − x , los defectos x en la red cristalina conducen la carga. Por lo tanto, para los gases de escape ricos en combustible (menor concentración de oxígeno), la resistencia es baja, y para los gases de escape pobres en combustible (mayor concentración de oxígeno), la resistencia es alta. La unidad de control alimenta el sensor con una pequeña corriente eléctrica y mide la caída de voltaje resultante en el sensor, que varía desde casi 0 voltios hasta aproximadamente 5 voltios. Al igual que el sensor de circonio, este tipo es no lineal, por lo que a veces se describe de manera simplista como un indicador binario , con lectura "rica" o "pobre". Los sensores de titanio son más caros que los de circonio, pero también responden más rápido.
En aplicaciones automotrices, el sensor de titania, a diferencia del sensor de circonio, no requiere una muestra de referencia de aire atmosférico para funcionar correctamente. Esto hace que el conjunto del sensor sea más fácil de diseñar contra la contaminación del agua. Si bien la mayoría de los sensores automotrices son sumergibles, los sensores basados en circonio requieren un suministro muy pequeño de aire de referencia de la atmósfera. En teoría, el mazo de cables del sensor y el conector están sellados. Se supone que el aire que se filtra a través del mazo de cables hacia el sensor proviene de un punto abierto en el mazo de cables, generalmente la ECU, que está alojada en un espacio cerrado como el maletero o el interior del vehículo.
La sonda generalmente se atornilla en un orificio roscado en el sistema de escape, ubicado después del colector derivador del sistema de escape combinado y antes del convertidor catalítico. Los vehículos nuevos deben tener un sensor antes y después del catalizador de escape para cumplir con las regulaciones de EE. UU. que exigen que todos los componentes de emisiones sean monitoreados para detectar fallas. Las señales previas y posteriores al catalizador se monitorean para determinar la eficiencia del catalizador y, si el convertidor no funciona como se esperaba, se informa una alerta al usuario a través de sistemas de diagnóstico a bordo , por ejemplo, encendiendo un indicador en el tablero del vehículo. . Además, algunos sistemas catalíticos requieren ciclos breves de gas pobre (que contiene oxígeno) para cargar el catalizador y promover una reducción adicional de la oxidación de los componentes de escape indeseables.
La relación aire-combustible y, naturalmente, el estado del sensor, se pueden controlar mediante el uso de un medidor de relación aire-combustible que muestra el voltaje de salida del sensor.
Normalmente, la vida útil de un sensor sin calefacción es de aproximadamente 30 000 a 50 000 millas (50 000 a 80 000 km). La vida útil del sensor calentado suele ser de 100.000 millas (160.000 km). La falla de un sensor sin calefacción generalmente es causada por la acumulación de hollín en el elemento cerámico, lo que alarga su tiempo de respuesta y puede causar la pérdida total de la capacidad de detectar oxígeno. Para los sensores calentados, los depósitos normales se queman durante la operación y se produce una falla debido al agotamiento del catalizador. Luego, la sonda tiende a informar una mezcla pobre, la ECU enriquece la mezcla, el escape se enriquece con monóxido de carbono e hidrocarburos y la economía de combustible empeora.
La gasolina con plomo contamina los sensores de oxígeno y los convertidores catalíticos. La mayoría de los sensores de oxígeno están clasificados para una cierta vida útil en presencia de gasolina con plomo, pero la vida útil del sensor se reducirá a tan solo 15 000 millas (24 000 km), dependiendo de la concentración de plomo. Los sensores dañados por plomo suelen tener las puntas descoloridas y ligeramente oxidadas.
Otra causa común de fallo prematuro de las sondas lambda es la contaminación del combustible con siliconas (utilizadas en algunas juntas y grasas ) o silicatos (utilizados como inhibidores de la corrosión en algunos anticongelantes ). En este caso, los depósitos en el sensor están coloreados entre blanco brillante y gris claro granulado.
Las fugas de aceite en el motor pueden cubrir la punta de la sonda con un depósito negro aceitoso, con la consiguiente pérdida de respuesta.
Una mezcla demasiado rica provoca la acumulación de un depósito de polvo negro en la sonda. Esto puede deberse a una falla de la propia sonda o a un problema en otra parte del sistema de racionamiento de combustible.
Aplicar una tensión externa a los sensores de circonio, por ejemplo comprobandolos con algunos tipos de óhmetro , puede dañarlos.
Algunos sensores tienen una entrada de aire al sensor en el cable, por lo que la contaminación del cable causada por fugas de agua o aceite puede ser absorbida por el sensor y provocar fallas. [7]
Los síntomas de un sensor de oxígeno defectuoso [8] incluyen:
El tipo de sensor de oxígeno utilizado en la mayoría de las aplicaciones de buceo submarino es el sensor de oxígeno electrogalvánico , un tipo de pila de combustible, que a veces se denomina analizador de oxígeno o medidor de ppO 2 . Se utilizan para medir la concentración de oxígeno de mezclas de gases respirables como nitrox y trimix . [9] También se utilizan dentro de los mecanismos de control de oxígeno de los rebreathers de circuito cerrado para mantener la presión parcial de oxígeno dentro de límites seguros. [10] y para monitorear el contenido de oxígeno del gas respirable en sistemas de buceo de saturación y del gas mixto suministrado desde la superficie. Este tipo de sensor funciona midiendo el voltaje generado por una pequeña pila de combustible electrogalvánica .
En estudios de respiración del suelo, los sensores de oxígeno se pueden utilizar junto con sensores de dióxido de carbono para ayudar a mejorar la caracterización de la respiración del suelo . Normalmente, los sensores de oxígeno del suelo utilizan una celda galvánica para producir un flujo de corriente que es proporcional a la concentración de oxígeno que se mide. Estos sensores están enterrados a varias profundidades para monitorear el agotamiento de oxígeno a lo largo del tiempo, que luego se usa para predecir las tasas de respiración del suelo. Generalmente, estos sensores de suelo están equipados con un calentador incorporado para evitar que se forme condensación en la membrana permeable, ya que la humedad relativa puede alcanzar el 100% en el suelo. [11]
En biología marina o limnología , las mediciones de oxígeno se suelen realizar con el fin de medir la respiración de una comunidad o de un organismo, pero también se han utilizado para medir la producción primaria de algas . La forma tradicional de medir la concentración de oxígeno en una muestra de agua ha sido utilizar técnicas de química húmeda, por ejemplo, el método de valoración de Winkler . Sin embargo, existen sensores de oxígeno disponibles comercialmente que miden la concentración de oxígeno en líquidos con gran precisión. Hay dos tipos de sensores de oxígeno disponibles: electrodos (sensores electroquímicos) y optodos (sensores ópticos).
En las cervecerías , el oxígeno disuelto se mide en múltiples lugares dentro de una operación de producción de cerveza, desde el control de OD (oxígeno disuelto) en la aireación del mosto hasta la medición con un sensor de trazas de oxígeno (bajo PPB; bajas partes por mil millones) en la línea de llenado. Estas mediciones se toman con un sensor de oxígeno disuelto en línea o con un medidor de oxígeno disuelto portátil. [12]
Los sensores de oxígeno desempeñan un papel fundamental en la producción de ingredientes farmacéuticos activos elaborados en un biorreactor mediante cultivo celular o fermentación . Debido a que el oxígeno es importante en la respiración celular, el sensor de oxígeno proporciona una medición crítica para garantizar que las células del biorreactor obtengan el oxígeno necesario para maximizar la producción. La precisión del sensor de oxígeno es fundamental, ya que la falta de oxígeno afecta negativamente a la productividad y el exceso de oxígeno puede provocar cambios en el metabolismo celular. En los biorreactores, los sensores de oxígeno se pueden instalar verticalmente o en ángulo. Para instalaciones verticales, los sensores de oxígeno con punta en ángulo ayudan a proporcionar lecturas precisas. [13]
El electrodo tipo Clark es el sensor de oxígeno más utilizado para medir el oxígeno disuelto en un líquido. El principio básico es que hay un cátodo y un ánodo sumergidos en un electrolito . El oxígeno ingresa al sensor a través de una membrana permeable por difusión y se reduce en el cátodo, creando una corriente eléctrica mensurable.
Existe una relación lineal entre la concentración de oxígeno y la corriente eléctrica. Con una calibración de dos puntos (0% y 100% de saturación de aire), es posible medir el oxígeno en la muestra.
Un inconveniente de este enfoque es que el oxígeno se consume durante la medición a una velocidad igual a la difusión en el sensor. Esto significa que el sensor debe agitarse para obtener la medición correcta y evitar agua estancada . Al aumentar el tamaño del sensor, aumenta el consumo de oxígeno y también la sensibilidad de agitación. En sensores grandes también tiende a haber una desviación en la señal con el tiempo debido al consumo de electrolito. Sin embargo, los sensores tipo Clark pueden hacerse muy pequeños con un tamaño de punta de 10 µm. El consumo de oxígeno de un microsensor de este tipo es tan pequeño que es prácticamente insensible a la agitación y puede utilizarse en medios estancados como sedimentos o en el interior de tejidos vegetales.
Un optodo de oxígeno es un sensor basado en la medición óptica de la concentración de oxígeno. Se pega una película química a la punta de un cable óptico y las propiedades de fluorescencia de esta película dependen de la concentración de oxígeno. La fluorescencia es máxima cuando no hay oxígeno presente. Cuanto mayor sea la concentración de oxígeno, más corta será la vida útil de la fluorescencia. [14] Cuando aparece una molécula de O 2 , choca con la película y esto apaga la fotoluminiscencia . En una concentración de oxígeno dada, habrá un número específico de moléculas de O 2 que chocarán con la película en un momento dado, y las propiedades de fluorescencia serán estables.
La relación señal (fluorescencia) a oxígeno no es lineal y un optodo es más sensible a bajas concentraciones de oxígeno. Es decir, la sensibilidad disminuye a medida que aumenta la concentración de oxígeno, siguiendo la relación de Stern-Volmer . Sin embargo, los sensores optode pueden funcionar en toda la región del 0% al 100% de saturación de oxígeno en agua, y la calibración se realiza de la misma manera que con el sensor tipo Clark. No se consume oxígeno y, por lo tanto, el sensor es insensible a la agitación, pero la señal se estabilizará más rápidamente si el sensor se agita después de colocarlo en la muestra. Este tipo de sensores de electrodos se pueden utilizar para monitorear in situ y en tiempo real la producción de oxígeno en reacciones de división del agua. Los electrodos platinados pueden realizar el seguimiento en tiempo real de la producción de hidrógeno en un dispositivo de división de agua.
Los optodos planos se utilizan para detectar la distribución espacial de las concentraciones de oxígeno en una lámina platinizada. Basado en el mismo principio que las sondas optódicas, se utiliza una cámara digital para capturar intensidades de fluorescencia en un área específica.
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