حسگرهای الکتروشیمیایی

به طور کلی حسگرهای الکتروشیمیایی¹ از طریق واکنش ردوکس گونه مورد نظر روی سطح الکترود و تولید علامت الکتریکی متناسب با غلظت گونه آنالیت عمل می کنند. یک حسگر الکتروشیمیایی نوعی، شامل یک الکترود حسگر² (الکترود کار) و الکترود مقابل³ است که به وسیله ی لایه ی نازکی از الکترولیت⁴ از هم جدا شده اند. گونه ی مورد نظر پس از آنکه از یک سوراخ ورودی مویینه داخل حسگر شد از یک سد آب گریز⁵ عبور کرده و نهایتاً به سطح الکترود می رسد (شکل 1).
در حسگری که برای کار به ولتاژ خارجی نیاز دارد، الکترود مرجع⁶ در داخل محلول الکترولیت و بسیار نزدیک به الکترود کار به منظور ثابت نگه داشتن پتانسیل الکترود کار قرار داده می شود. در حالت ایده آل هیچ جریان خاصی بین الکترود کار و الکترود مرجع عبور نمی کند.
قسمت اصلی یک حسگر، عنصرحسگر آن می باشد. عنصرحسگر در تماس با یک آشکارساز و مسئول شناسایی و پیوند شدن با گونه مورد نظر در یک نمونه ی پیچیده است. سپس آشکارساز سیگنال های شیمیایی را که در نتیجه ی پیوند شدن عنصر حسگر با گونه ی مورد نظر تولید شده است را به یک سیگنال خروجی قابل اندازه گیری تبدیل می کند.

 شکل 2. ساختار یک حسگر الکتروشیمیایی نوعی[1].

یک حسگر ایده آل باید خصوصیات زیر را داشته باشد:
1. سیگنال⁷ خروجی باید متناسب با نوع و میزان گونه ی هدف باشد.
2. بسیار اختصاصی نسبت به گونه مورد نظر عمل کند.
3. قدرت تفکیک⁸ و گزینش پذیری بالایی داشته باشد.
4. تکرارپذیری و صحت بالایی داشته باشد.
5. سرعت پاسخ دهی بالایی داشته باشد. (درحد میلی ثانیه)
6. عدم پاسخ دهی به عوامل مزاحم محیطی مانند دما، قدرت یونی محیط و ...

1 Electrochemical sensor
2 Sensing electrode
3 Counter electrode
4 Electrolyte
5 Hydrophobic barrier
6 Reference electrode

7 Signal
8 Resolution

منبع مورد استفاده:

1) اسدیان، الهام( 1388 )، الکترودهای اصلاح شده شیمیایی بر پایه پلیمرهای هادی و نانولوله
های کربنی جهت اندازه گیری برخی ترکیبات دارویی و بیولوژیکی: دانشگاه صنعتی شریف،
پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی تجزیه.