Sensor bietet Durchbruch bei Ammoniak-Detektion

 

Was ist Ammoniak und wo wird es verwendet?
 

Kühlung

Ammoniakgas wird als Kältemittel in industriellen und gewerblichen Kühlsystemen verwendet. Ammoniakgas hat eine hohe Wärmekapazität und einen niedrigen Siedepunkt, wodurch es für Kühlzwecke effizient und umweltfreundlich ist. Allerdings kann Ammoniakgas auch gefährlich sein, wenn es austritt oder sich mit anderen Substanzen vermischt, sodass geeignete Sicherheitsmaßnahmen und Wartungsarbeiten erforderlich sind.
 

Landwirtschaft

Ammoniak ist ein Hauptbestandteil von tierischen Abfällen und Düngemitteln und spielt eine wichtige Rolle im Stickstoffkreislauf von Pflanzen. Ammoniakgas wird als Rohstoff für die Herstellung von Stickstoffdüngern wie Harnstoff, Ammoniumnitrat und Ammoniumsulfat verwendet, die für die Steigerung des Pflanzenwachstums und des Ernteertrags unerlässlich sind.
 

Chemikalie

Ammoniak ist ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung verschiedener Chemikalien wie Salpetersäure, Ammoniumnitrat, Harnstoff und Kunstfasern. Es wird auch als Katalysator und Lösungsmittel in vielen chemischen Prozessen verwendet. Ammoniak kann mit anderen Substanzen reagieren und explosive oder gefährliche Verbindungen bilden, wie beispielsweise Ammoniumperchlorat, Ammoniumhydroxid und Lachgas. Daher werden Ammoniaksensoren eingesetzt, um den Ammoniakgehalt in Chemiewerken und Abfallströmen zu überwachen und zu kontrollieren und um die Bildung unerwünschter Nebenprodukte oder die Freisetzung schädlicher Emissionen zu verhindern.
 

Reinigung und Desinfektion

Ammoniakgas wird in verschiedenen Branchen und Umgebungen, wie Krankenhäusern, Labors und Haushalten, als Reinigungs- und Desinfektionsmittel verwendet. Ammoniakgas kann Fett, Schmutz und Flecken lösen und Bakterien, Pilze und Viren abtöten. Ammoniakgas kann auch mit Wasser oder anderen Chemikalien gemischt werden, um Lösungen wie Fensterreiniger, Bodenreiniger und Bleichmittel herzustellen.
 

Pharmazeutisch

Ammoniak wird als Ausgangsstoff, Stabilisator und Puffer bei der Synthese und Formulierung verschiedener pharmazeutischer Produkte wie Antibiotika, Antihistaminika, Vitamine und Hormone verwendet. Ammoniaksensoren können auch dazu beitragen, die Herstellung und Lagerung der pharmazeutischen Produkte zu optimieren, indem sie den Verlust von Wirkstoffen oder die Bildung von Verunreinigungen verhindern. Ammoniak ist eine der wenigen Grundchemikalien, die als Ausgangsstoff für die Herstellung aller anderen chemischen Produkte verwendet werden. Es ist nach Schwefelsäure die zweitmeistproduzierte Chemikalie nach Masse.
 

Abwasserbehandlung

Ammoniak ist ein häufiger Schadstoff im Abwasser, da es aus der Zersetzung organischer Stoffe, der Einleitung von Industrieabwässern und dem Abfluss von landwirtschaftlichen Düngemitteln stammt. Darüber hinaus kann Ammoniak die biologische Behandlung des Abwassers beeinträchtigen, indem es das Wachstum und die Aktivität der Mikroorganismen hemmt, die die organischen und stickstoffhaltigen Verbindungen entfernen.

 

Warum ist die Ammoniakerkennung wichtig?

TWA hingegen ist die durchschnittliche Konzentration einer Substanz, der Arbeitnehmer während eines 8-Stunden-Arbeitstages ausgesetzt sein können, ohne dass gesundheitsschädliche Auswirkungen auftreten. Diese Expositionsgrenzwerte dienen der Gewährleistung der Sicherheit und Gesundheit von Arbeitnehmern und werden von verschiedenen Organisationen festgelegt – die Schwellenwerte für die Exposition variieren jedoch je nach regulierender Institution. Beispielsweise definiert die OSHA den TWA-Wert für Ammoniakdämpfe als eine Exposition von 50 ppm über 8 Stunden, während NIOSH ihn als eine Exposition von 25 ppm über 10 Stunden beschreibt.
 

Was sind die Herausforderungen bei der Ammoniak-Detektion?

Die Erkennung von Ammoniak ist keine leichte Aufgabe, da Ammoniak einige einzigartige Eigenschaften aufweist, die eine genaue und zuverlässige Messung erschweren.

Eine der Herausforderungen besteht darin, dass Ammoniak eine hohe Affinität zu Wasser hat, was bedeutet, dass es sich leicht in Feuchtigkeit auflöst und Ammoniumionen (NH4+) bildet. Dies kann die Leistung einiger Sensoren beeinträchtigen, da sie möglicherweise nicht die tatsächliche Ammoniakkonzentration in der Gasphase erfassen.

Eine zweite Herausforderung besteht darin, dass Ammoniak häufig in komplexen Gemischen mit anderen Gasen wie Schwefelwasserstoff und Stickoxiden vorkommt. Dies kann die Selektivität und Empfindlichkeit des Sensors beeinträchtigen, da einige Sensoren möglicherweise nicht in der Lage sind, Ammoniak von anderen Gasen zu unterscheiden, oder aufgrund von Kreuzreaktivität ein verringertes Signal aufweisen.

Die Hintergrundkonzentration von Ammoniakgas kann für elektrochemische Gassensoren eine Herausforderung darstellen, da diese Sensoren auf Verbrauchsmaterialien für die Detektion angewiesen sind, die durch längere Einwirkung von Ammoniak beeinträchtigt werden können. Dies kann letztendlich die Lebensdauer des Sensors in Abhängigkeit von der kumulativen Ammoniakbelastung einschränken.

Darüber hinaus neigen typische Ammoniaksensoren zu Drift (d. h. einer allmählichen Veränderung der Sensorausgabe im Laufe der Zeit). Dies kann passieren, wenn der Sensor über längere Zeit niedrigen Hintergrundkonzentrationen von Ammoniak ausgesetzt ist, wodurch sich die Basislinie verschiebt und die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messung beeinträchtigt wird. Drift kann auch durch Faktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Alterung der Sensorkomponenten beeinflusst werden.
 

 

Wie Überwindet der 4NH3LL-100-Sensor diese Herausforderungen?

Der Sensor 4NH3LL-100 ist ein neues Produkt, dass entwickelt wurde, um die Herausforderungen der Ammoniakdetektion zu bewältigen und den Kunden eine überlegene Lösung zu bieten.

Der Sensor 4NH3LL-100 bietet gegenüber herkömmlichen Sensoren mehrere Vorteile, darunter:

• Der Sensor kann unter einer Vielzahl von Umgebungsbedingungen betrieben werden und liefert stabile und genaue Messwerte. Der 4NH3LL-100 benötigt keine externe Temperaturregelung oder Schutzvorrichtungen, um unter rauen Temperaturbedingungen zu funktionieren.
• Es kann bei Hintergrundkonzentrationen von Ammoniak kontinuierlich betrieben werden, ohne die Leistung des Sensors zu beeinträchtigen.
• Es ist langlebig und wartungsarm, was bedeutet, dass es eine lange Lebensdauer hat.
• Der Sensor 4NH3LL-100 ist außerdem auf einfache Bedienung und Integration in verschiedene Systeme und Plattformen ausgelegt – er verfügt über ein kompaktes und leichtes Design, sodass er auch in beengten Platzverhältnissen und tragbaren Geräten installiert werden kann.
   

Welche Anwendungen gibt es für den Sensor 4NH3LL-100?

Der Sensor 4NH3LL-100 eignet sich ideal für eine Vielzahl von Anwendungen, die eine Ammoniakdetektion erfordern, wie beispielsweise:

• Landwirtschaft und Viehzucht: Der Sensor 4NH3LL-100 kann den Ammoniakgehalt in Tierställen, Güllebehältern und Biogasanlagen überwachen und so dazu beitragen, das Wohlergehen der Tiere zu verbessern, Gerüche zu reduzieren und die Biogasausbeute zu optimieren.
• Kühlung: Der Sensor 4NH3LL-100 kann Ammoniaklecks in Kühlsystemen erkennen und so dazu beitragen, Schäden an Geräten, Produktverluste und Sicherheitsrisiken zu vermeiden.
• Chemie: Der Sensor 4NH3LL-100 kann Ammoniakkonzentrationen in chemischen Prozessen messen und dabei helfen, die Qualität, Effizienz und Sicherheit der Produkte und Abläufe zu kontrollieren.
• Der Sensor 4NH3LL-100 kann auch für andere Anwendungen eingesetzt werden, bei denen Ammoniak eine Rolle spielt, beispielsweise in der Lebensmittelverarbeitung, Abwasserbehandlung und Luftqualitätsüberwachung.
• Und mehr: Der Sensor 4NH3LL-100 kann auch für andere Anwendungen eingesetzt werden, bei denen Ammoniakdetektion erforderlich ist, beispielsweise in der Lebensmittelverarbeitung, Abwasserbehandlung und Luftqualitätsüberwachung.

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