Què és un sensor mèdic d’oxigen

Els sensors d’oxigen mèdics galvànics coneguts com a piles de combustible electro-galvàniques són dispositius electrocimics que s’utilitzen per a l’anàlisi i el control de la pressió parcial d’oxigen en diversos dispositius, com ara analitzadors, màquines d’anestèsia, ventiladors i incubadores.

Les cèl·lules galvàniques consisteixen en un càtode, un ànode, una membrana i un electròlit. Les molècules d’oxigen entren a la cèl·lula a través de la membrana, es redueixen a ions hidroxil al càtode i es difonen a través de l’electròlit per oxidar-se a l’ànode de plom.

Aquest principi d’oxidació del plom es descriu pel següent:

Reacció catòdica: 02 + 2H20 + 4e - 4OH

Reacció d'ànode: 2Pb +4 OH - 2Pb0 +2H20 + 4e

Reacció cel·lular neta: 2Pb + 02 = 2PbO

El corrent generat per la cèl·lula és directament proporcional a la reducció de l’oxigen al càtode. La linealitat de pressió parcial d’oxigen es manté mitjançant la membrana de difusió que limita la quantitat d’oxigen vist pel càtode. La velocitat de difusió d’oxigen també depèn de la temperatura i la sortida es controla mitjançant una resistència de compensació de temperatura coneguda com a termistor.

Depenent dels requisits de l’instrument d’aplicació, les sortides del sensor d’oxigen es troben en microamps o, mitjançant l’ús d’una resistència de càrrega, es pot generar una sortida de milivolts.

A causa del fet que l'ànode de plom s'aconsegueix oxidant significativament, la sortida es reduirà fins al punt en què la tensió de sortida a la pressió parcial d'oxigen deixarà de ser lineal i s'haurà de substituir la cel·la.