一氧化碳的產(chǎn)生

　　根據(jù)世界各國多年的統(tǒng)計資料表明，一氧化碳（CO）已經(jīng)成為最為常見的有毒有害氣體，每年都會有大量的一氧化碳中毒事件發(fā)生，中毒人員死亡率居高不下。一氧化碳中毒事件發(fā)生環(huán)境相當(dāng)廣泛。

　　在工業(yè)生產(chǎn)中就有幾十種不同的生產(chǎn)行業(yè)或環(huán)境有能接觸到一氧化碳（CO）的作業(yè)，比如冶金工業(yè)中的煉鐵、煉焦、鑄造和熱處理中的含碳物的不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳；化學(xué)工業(yè)中的合成氨、光氣、甲醇、丙酮等氣體的生產(chǎn)也能產(chǎn)生一氧化碳；碳素石墨電極制造；礦井放炮、瓦斯爆炸事故；內(nèi)燃機(jī)試車；生產(chǎn)金屬羰化物的過程。

　　除了工業(yè)生產(chǎn)外，使用含CO的可燃?xì)怏w也能接觸到一氧化碳，如水煤氣含CO達(dá)40%以上，高爐與發(fā)生爐煤氣中含30%，煤氣含5%~15%；內(nèi)燃機(jī)使用柴油或汽油所排出的廢氣中也含一氧化碳約1%~8%；而炸藥或火藥爆炸后的氣體中也含一氧化碳30%~60%。

　　一氧化碳中毒的危害

　　據(jù)統(tǒng)計，在我國急性職業(yè)中毒發(fā)病和死亡人數(shù)最多的就是急性一氧化碳中毒，不僅如此，一氧化碳中毒在世界上許多國家所引發(fā)的意外中毒致死人數(shù)也是最多的。研究表明，一氧化碳中毒發(fā)生的原因與病人所接觸的一氧化碳濃度以及接觸時間有關(guān)。

　　在我國，車間空氣中一氧化碳濃度最高不得超過25ppm，而資料顯示當(dāng)處在一氧化碳濃度達(dá)到200ppm的空氣中3個小時，人體血液中的碳氧血紅蛋白會超過10%；當(dāng)一氧化碳濃度達(dá)到250ppm時，碳氧血紅蛋白含量會達(dá)到25%，會使人產(chǎn)生嚴(yán)重的頭痛眩暈的癥狀；當(dāng)在一氧化碳濃度達(dá)到800ppm的空氣中呼吸達(dá)到60分鐘，血液中的碳氧血紅蛋白含量就能達(dá)到60%，使人產(chǎn)生昏迷；而一旦一氧化碳濃度10000ppm時，人只要處于這樣的環(huán)境中碳氧血紅蛋白含量就能達(dá)到90%，數(shù)分鐘就能使人致死。

　　一氧化碳檢測儀的原理

　　一氧化碳的測量是通過傳感器將空氣中的一氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)電路轉(zhuǎn)換處理后，由LED顯示一氧化碳?xì)怏w濃度，并將此信號轉(zhuǎn)變成電流或者頻率信號，送到二次儀表，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測。

　　一氧化碳?xì)怏w傳感器主要采用半導(dǎo)體原理、紅外線選擇性吸收原理和電化學(xué)原理。由于電化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器與其他原理的一氧化碳?xì)怏w傳感器相比，具有靈敏度 高、結(jié)構(gòu)簡單、功耗低及性能安全等特點(diǎn)，目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。本文主要介紹電化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器的工作原理。

　　1.基本原理

　　目前，最廣泛應(yīng)用的是電化學(xué)原理的傳感器，其原理是兩個電極浸沒在一個導(dǎo)電溶液（電解液）中，一氧化碳分子與水分子在其中一個電極上發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成二氧化 碳并產(chǎn)生氫離子和電子，這個電極就是工作電極（W）；而變化的產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到另一個電極，與此電極上的氧氣發(fā)生反應(yīng)重新生成水分子，這個電極就是對電極 （C）；這兩個電極通過含有電阻的外電路導(dǎo)通，可以測量出其電阻兩端電壓的變化；因此，由此產(chǎn)生的反應(yīng)就是在氧氣存在的情況下將一氧化碳轉(zhuǎn)變成二氧化碳。

　　2.電極

　　電化學(xué)傳感器通常含有兩個以上電極，它們通常都是將活性的金屬物質(zhì)固定在聚四氟乙烯（PTFE）膜的表面上，使其具有較大的表面積。這些金屬是作為電化學(xué)反 應(yīng)的催化劑，就是說它加速了化學(xué)反應(yīng)，但自身并不發(fā)生變化。理論上它們的壽命是無限的，但實(shí)際上，數(shù)量很小的污染性氣體和一些其他因素會逐漸毒化電極，降 低其活性，從而導(dǎo)致其靈敏度降低。

　　3.電解質(zhì)

　　所有的電化學(xué)傳感器都含有一個導(dǎo)電介質(zhì)，通過它反應(yīng)物質(zhì)才能夠在兩個電極間移動。

　　4.參比電極

　　早期的一氧化碳傳感器只包括上面提到的兩個電極，即工作電極（W）和對電極（C）。然而當(dāng)一氧化碳濃度較大時，一氧化碳發(fā)生氧化反應(yīng)的工作電極開始極化，偏 離了正常的工作電位。一旦電極較大地偏離正常工作電位，它對反應(yīng)的催化能力就會大大降低，影響傳感器的輸出信號。

　　為了克服上述限制，引入了一個附加電極，即參比電極（R）。這個電極與工作電極、對電極一樣浸在導(dǎo)電介質(zhì)中，但它不作為催化劑參與任何電化學(xué)反應(yīng)。它的作用僅是提供一個恒定電位。

　　5.毛細(xì)孔控制

　　所有傳感器均采用一些方法來控制進(jìn)入傳感器的氣體的量。最通用的方法是在傳感器的上端開一個小孔，稱為毛細(xì)孔。這個毛細(xì)孔用于限制一氧化碳?xì)怏w到達(dá)工作電極的速率，還可以確保傳感器的線性和重復(fù)性。

　　一氧化碳檢測儀的使用——易使用一氧化碳檢測儀的行業(yè)

　　不管是在哪種空氣中含有一氧化碳的場合，一般都要安裝一氧化碳檢測儀，當(dāng)人出入低濃度一氧化碳現(xiàn)場時，如果現(xiàn)場未安裝一氧化碳檢測儀，可以帶便攜式一氧化碳檢測儀進(jìn)入，隨身監(jiān)測現(xiàn)場一氧化碳濃度，而在某些高濃度一氧化碳現(xiàn)場，安裝一臺一氧化碳報警器則是非常必要的，實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場一氧化碳濃度，以便濃度超標(biāo)時能及時作出相應(yīng)措施處理，避免現(xiàn)場人員發(fā)生中毒事件。

　　易產(chǎn)生一氧化碳有毒氣體的行業(yè)如下：

　　1、煤炭采選業(yè)：巖巷爆破、煤巷爆破、采煤打眼、水力采煤、機(jī)械采煤、采煤裝載、采煤支護(hù)、井下通風(fēng)。

　　2、黑色金屬礦采選業(yè)：黑色礦炮采。

　　3、有色金屬礦采選業(yè)：有色礦炮采。

　　4、建筑材料及其他非金屬礦采選業(yè)：土砂石炮采、化學(xué)礦炮采、非金屬礦炮采。

　　5、紡織業(yè)：燒毛。

　　6、電力、蒸汽、熱水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)：水電施工。

　　7、石油加工業(yè)：電脫鹽初餾、常壓蒸餾、減壓蒸餾、延遲焦化、渣油減粘、制氫轉(zhuǎn)化、制氫變換、制氫甲烷化、汽油加氫精制、汽油精制分離、蒸汽裂化、瓦斯脫硫、胺液閃蒸、石蠟加氫精制、丙烷脫瀝青、丙烷回收。

　　8、煉焦、煤氣及煤制品業(yè)：煉焦干餾、熄焦、煤氣凈化、煤氣脫氨、煤氣提純、煤氣脫硫脫氰、煤氣輸配、煤氣管道安裝、黃血鹽制取。

　　9、堿產(chǎn)品制造業(yè)：精氨鹽水碳化、重堿煅燒、石灰煅燒。

　　10、無機(jī)鹽制造業(yè)：硫化鈉制取、氯化物制取。

　　11、其他基本化學(xué)原料制造業(yè)：硫磺制取。

　　12、化學(xué)肥料制造業(yè)：煤焦氣化、油氣轉(zhuǎn)化、合成氨凈化、電爐制磷、鈣鎂磷肥合成、硫酸鉀合成。

　　13、有機(jī)化工原料制造業(yè)：烴類原料裂解、裂解氣急冷、裂解氣凈化、異戊二烯合成、甲醇合成、甲醇羰基化、羰基合成、丙醛合成、二甲基甲酰胺合成、一氧化碳氯化。

　　14、染料制造業(yè)：酸類中間體合成。

　　15、塑料制造業(yè)：TDI合成。

　　16、林產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品制造業(yè)：木材熱解、木屑炭化、松根干餾。

　　17、日用化學(xué)產(chǎn)品制造業(yè)，醛類香料合成。

　　18、醫(yī)藥工業(yè)：片劑壓制、片劑包衣。

　　19、磚瓦、石灰和輕質(zhì)建材制造業(yè)：石灰磚瓦爐窯。

　　20、陶瓷制品業(yè)：陶瓷燒成。

　　21、耐火材料制品業(yè)：耐火磚干燥、耐材燒成。

　　22、石墨及碳素制品業(yè)：碳素煅燒、碳素焙燒、碳砂合成。

　　23、磨具磨料制造業(yè)：磨料煉制。

　　24、煉鐵業(yè)：燒結(jié)點(diǎn)火、煉鐵燒結(jié)、高爐配管、高爐吹煉、高爐出鐵、熱風(fēng)爐操作。

　　25、煉鋼業(yè)：平爐煉鋼。

　　26、鋼壓延加工業(yè)：鋼錠加熱、鋼錠軋制。

　　27、鐵合金冶鐵業(yè)：錳鐵高爐冶煉、錳鐵高爐清灰。

　　28、重有色金屬冶煉業(yè)：鉛鋅燒結(jié)、鉛鋅熔煉、羰基鎳制取、鋅鎘熔煉、鈷煅燒。

　　29、輕有色金屬冶煉業(yè)：氧化鋁燒結(jié)、氧化鋁焙燒、鋁電解。

　　30、稀有金屬冶煉業(yè)：還原熔煉、銀鑄板、鈮制取。

　　31、有色金屬壓延加工業(yè)：有色金屬熔煉。

　　32、金屬表面處理及熱處理業(yè)：淬火、滲碳、碳氮共滲。

　　33、機(jī)械工業(yè)：手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊、氬弧焊、電渣焊、氣割、氣焊。

　　34、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)：平臺組裝、船舶批碳。

　　35、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)：燈管燒氫、燈管加熱清洗、燈管灌汞、燈管熱加工。

　　36、電子及通訊設(shè)備制造業(yè)：壓槍、芯柱壓制。