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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，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)原理的傳感器一氧化碳檢測儀，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)生氫離子和電子汽油報警器，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有毒氣體報警器，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一氧化碳檢測儀，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。

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