Вторая цель возникает из-за растущих требований к автоматизации производственных процессов. Измерение химических параметров необходимо для контроля и управления процессами. Так, иа применении химических сенсоров основаны методы анализа on-line в контроле технологических процессов. Особые требования производства включают устойчивость к ошибкам, долговременную стабильность и температурную нечувствительность сенсоров. Дополнительные потребности возникают в связи с биотехнологическими процессами, где нужны многофункциональные биосовместимые сенсоры.

Контроль (мониторинг) химических величин также важен для охраны окружающей среды, в технике безопасности и медицине. Контроль рН и мутности воды представляет относительно простую задачу. рН можно измерять с помощью стеклянного электрода, а мутность — с помощью оптического сенсора. Предположительно, загрязнение воды тяжелыми металлами и органическими соединениями возможно непрерывно контролировать с помощью сенсоров, а ие методами off-line в лаборатории с предварительным отбором проб. Химические сенсоры нужны не только для определения индивидуальных веществ, но и для измерения суммарных параметров.

Важным требованием в области охраны окружающей среды является контроль за выбросом отходящих газов, например SO2, или за загрязнениями воздуха. В наличии уже имеются газовые сенсоры, основанные на принципах оптики или микроэлектроники. Непрерывный контроль загрязнений в почвах или твердых отходах более затруднителен; для этой цели требуются сенсоры, которые обеспечивали бы химическую информацию с помощью дистанционных измерений.

Для контроля за воздействием опасных веществ нужны недорогие сенсоры, для которых возможно массовое производство. Сенсоры этого типа, как ожидают, будут оценивать долговременную экспозицию или максимальную нагрузку. В добывающей промышленности необходимо определять взрывоопасные или ядовитые газы, для кондиционирования воздуха важно знание влажности и содержания СО.

Еще одной областью является мониторинг in situ («на месте»). Например, при операции на сердце необходимо измерять соотношение калия и натрия, поскольку это очень важный показатель состояния пациента. Другую важную область применения сенсоров в медицине представляет слежение во времени за содержанием лекарств, анестетиков и метаболитов в организме при операции. Существует растущая потребность в сенсорах, которые можно использовать в качестве неинвазивных устройств, например для определения глюкозы в крови по ближнему ИК-спектру, регистрируемому через ноготь или кожу на пальце.

7.7.2. Характеристики и основные принципы

Химические сенсоры определяют следующим образом:

Химические сенсоры— это (небольшие) устройства, способные непрерывно определять концентрацию химических составляющих в жидкостях или

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию