Wodór (H₂)

Czujniki elektrochemiczne są szeroko stosowane w procesie detekcji wodoru, ze względu na ich wysoką czułość, selektywność i możliwość pracy w różnych warunkach. Działają na zasadzie reakcji elektrochemicznej, gdzie wodór reaguje z elektrodami, generując sygnał proporcjonalny do stężenia gazu. W czujnikach elektrochemicznych, wodór jest najczęściej utleniany na katodzie lub anodzie, a wynikający prąd jest mierzony i przekształcany na wartość stężenia gazu. Dzięki tej metodzie możliwe jest szybkie i dokładne monitorowanie stężenia wodoru, co jest kluczowe w aplikacjach takich jak bezpieczeństwo w przemyśle, monitorowanie emisji, czy w technologiach ogniw paliwowych.

Spektrometria mas (MS) jest jedną z najskuteczniejszych metod wykrywania i analizy wodoru. W tej technice cząsteczki wodoru (H₂) są jonizowane, a powstałe jony są analizowane na podstawie ich masy i ładunku. W spektrometrii mas wodór jest zwykle analizowany poprzez pomiar masy jonów, takich jak H⁺ lub izotopów wodoru (D, T). Metoda ta pozwala na precyzyjne określenie stężenia wodoru, a także umożliwia identyfikację różnych izotopów i związków zawierających wodór. Spektrometria mas jest wykorzystywana w analizach chemicznych, badaniach gazów oraz w monitorowaniu procesów przemysłowych, gdzie dokładność i czułość są kluczowe.

Chromatografia gazowa (GC) jest jedną z najczęściej stosowanych metod analizy wodoru w próbkach gazowych. W tej technice gazowy wodór jest separowany w kolumnie chromatograficznej, w której na zasadzie różnic w czasie retencji oddzielane są poszczególne składniki próbki. Detekcja wodoru zwykle odbywa się za pomocą detektora płomieniowo-jonizacyjnego (FID), który reaguje na obecność wodoru, generując sygnał proporcjonalny do jego stężenia. Chromatografia gazowa jest ceniona za wysoką rozdzielczość, czułość i precyzję, co pozwala na dokładne badanie stężenia wodoru w różnych próbkach, w tym w gazach przemysłowych, atmosferycznych oraz w badaniach związanych z ogniwami paliwowymi i technologiami wodorowymi.

Czujniki podczerwieni (IR) są popularną metodą detekcji wodoru, opierającą się na zasadzie absorpcji promieniowania podczerwonego przez cząsteczki gazu. W przypadku wodoru, czujniki IR wykorzystują specyficzne pasma absorpcyjne, w których cząsteczki wodoru pochłaniają światło o określonej długości fali. Detektory mierzą spadek intensywności promieniowania po przejściu przez próbkę gazu, co pozwala na określenie stężenia wodoru. Czujniki IR charakteryzują się wysoką czułością, selektywnością i szybkością reakcji, a także możliwością pracy w trudnych warunkach, co sprawia, że są powszechnie stosowane w monitorowaniu gazów przemysłowych, systemach bezpieczeństwa oraz w technologii wodorowej.

Analizatory podczerwieni (IR) to zaawansowane urządzenia wykorzystywane do detekcji wodoru, które opierają się na pomiarze absorpcji promieniowania podczerwonego przez cząsteczki gazów. Wodór, choć mało aktywny optycznie w tradycyjnym zakresie podczerwieni, może być wykrywany w specyficznych pasmach absorpcyjnych, zwłaszcza w obecności związków wodorowych, takich jak metan czy woda, które mogą współistnieć w analizowanych próbkach. Analizatory IR działają poprzez wysyłanie promieniowania podczerwonego przez próbkę gazu i pomiar zmian w intensywności przechodzącego światła, co umożliwia określenie stężenia wodoru. Dzięki swojej wysokiej czułości, selektywności oraz bezkontaktowemu pomiarowi, analizatory IR są szeroko stosowane w monitorowaniu gazów w przemyśle, w systemach detekcji wycieków gazów oraz w technologii ogniw paliwowych i wodorowych.