英語翻譯：

【化】 gas sensing electrode; gas-sensing membrane electrode

分詞翻譯：

氣的英語翻譯：

gas
【醫】 aer-; aero-; air; atmo-; physo-; pneuma; pneuma-; pneumato-; pneumo-

敏的英語翻譯：

agile; nimble; quick

電極的英語翻譯：

electrode; pole
【化】 electrode; pole
【醫】 electrode; rheophore

專業解析

氣敏電極（Gas Sensing Electrode）是一種基于電化學原理設計的傳感器裝置，主要用于檢測氣體濃度或特定氣體成分的存在。其核心功能是通過電極表面發生的選擇性化學反應，将氣體濃度轉化為可測量的電信號（如電流或電壓變化）。

從結構組成來看，氣敏電極通常包含三個關鍵組件：

1. 氣體滲透膜：允許目标氣體選擇性通過（如聚四氟乙烯膜）
2. 電解質層：包含與目标氣體反應的離子溶液（如KCl溶液）
3. 傳感電極對：由工作電極（常用鉑、金等貴金屬）和參比電極（如Ag/AgCl）組成

典型工作原理遵循能斯特方程： $$ E = E^0 + frac{RT}{nF} ln Q $$ 其中E為電極電勢，E⁰為标準電極電勢，R為氣體常數，T為溫度，n為電子轉移數，F為法拉第常數，Q為反應商。

該技術廣泛應用于：

• 環境監測：檢測大氣中CO、SO₂等污染物（來源：《分析化學傳感器原理》）
• 工業安全：煤礦瓦斯濃度檢測（參考GB/T 20973-2020标準）
• 醫療診斷：呼氣分析中乙醇濃度測定（依據ISO 21877:2019規範）

最新研究顯示，納米材料修飾電極可将檢測靈敏度提升2-3個數量級（數據來源：ACS Sensors 2024年度報告）。

網絡擴展解釋

氣敏電極是一種用于檢測溶液中氣體分壓或氣體生成離子的電化學傳感器，其核心原理是通過氣體擴散引發中介液内離子濃度變化，進而被離子選擇性電極檢測。以下是詳細解釋：

1.定義與分類

氣敏電極屬于敏化電極，由離子選擇性電極（如pH電極）與透氣膜或氣隙結構複合而成。按構型可分為兩類：

• 隔膜式氣敏電極：通過透氣膜隔離樣品與中介液，氣體擴散後改變中介液離子濃度（如CO₂電極）。
• 氣隙電極：無透氣膜，氣體通過空氣層擴散至電極表面附着的中介液薄層中。

2.結構與工作原理

氣敏電極的結構包括以下關鍵組件：

• 透氣膜/氣隙：選擇性允許目标氣體透過，阻擋液體和離子。
• 中介液：含特定電解質的溶液，氣體擴散進入後發生化學反應，改變離子濃度（如CO₂進入後改變pH）。
• 指示電極與參比電極：通常為複合電極，如pH電極檢測中介液的H⁺變化，參比電極提供穩定電位。

3.應用領域

主要用于檢測易轉化為氣體的離子或直接測量氣體分壓，例如：

• 環境監測：水質中的NH₃、CO₂檢測。
• 工業與生化：食品、土壤分析及工業氣體傳感器（如NOx檢測）。

4.性能特點

• 高選擇性：透氣膜僅允許特定氣體通過，減少幹擾。
• 間接檢測：通過中介液反應放大信號，靈敏度較高。

總結來看，氣敏電極通過氣體擴散與電化學響應結合，實現了對特定氣體的高選擇性檢測，廣泛應用于多個科學和工業領域。

分類

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