一氧化碳的产生

根据世界各国多年的统计资料表明，一氧化碳（CO）已经成为最为常见的有毒有害气体，每年都会有大量的一氧化碳中毒事件发生，中毒人员死亡率居高不下。一氧化碳中毒事件发生环境相当广泛。

在工业生产中就有几十种不同的生产行业或环境有能接触到一氧化碳（CO）的作业，比如冶金工业中的炼铁、炼焦、铸造和热处理中的含碳物的不完全燃烧产生的一氧化碳；化学工业中的合成氨、光气、甲醇、丙酮等气体的生产也能产生一氧化碳；碳素石墨电极制造；矿井放炮、瓦斯爆炸事故；内燃机试车；生产金属羰化物的过程。

除了工业生产外，使用含CO的可燃气体也能接触到一氧化碳，如水煤气含CO达40%以上，高炉与发生炉煤气中含30%，煤气含5%~15%；内燃机使用柴油或汽油所排出的废气中也含一氧化碳约1%~8%；而炸药或火药爆炸后的气体中也含一氧化碳30%~60%。

一氧化碳中毒的危害

据统计，在我国急性职业中毒发病和死亡人数最多的就是急性一氧化碳中毒，不仅如此，一氧化碳中毒在世界上许多国家所引发的意外中毒致死人数也是最多的。研究表明，一氧化碳中毒发生的原因与病人所接触的一氧化碳浓度以及接触时间有关。

在我国，车间空气中一氧化碳浓度最高不得超过25ppm，而资料显示当处在一氧化碳浓度达到200ppm的空气中3个小时，人体血液中的碳氧血红蛋白会超过10%；当一氧化碳浓度达到250ppm时，碳氧血红蛋白含量会达到25%，会使人产生严重的头痛眩晕的症状；当在一氧化碳浓度达到800ppm的空气中呼吸达到60分钟，血液中的碳氧血红蛋白含量就能达到60%，使人产生昏迷；而一旦一氧化碳浓度10000ppm时，人只要处于这样的环境中碳氧血红蛋白含量就能达到90%，数分钟就能使人致死。

一氧化碳检测仪的原理

一氧化碳的测量是通过传感器将空气中的一氧化碳气体转化为电信号，经电路转换处理后，由LED显示一氧化碳气体浓度，并将此信号转变成电流或者频率信号，送到二次仪表，实现远程监测。

一氧化碳气体传感器主要采用半导体原理、红外线选择性吸收原理和电化学原理。由于电化学一氧化碳气体传感器与其他原理的一氧化碳气体传感器相比，具有灵敏度 高、结构简单、功耗低及性能安全等特点，目前已经得到广泛应用。本文主要介绍电化学一氧化碳气体传感器的工作原理。

1.基本原理

目前，最广泛应用的是电化学原理的传感器一氧化碳检测仪，其原理是两个电极浸没在一个导电溶液（电解液）中，一氧化碳分子与水分子在其中一个电极上发生反应，转变成二氧化 碳并产生氢离子和电子汽油报警器，这个电极就是工作电极（W）；而变化的产物转移到另一个电极，与此电极上的氧气发生反应重新生成水分子，这个电极就是对电极 （C）；这两个电极通过含有电阻的外电路导通，可以测量出其电阻两端电压的变化；因此，由此产生的反应就是在氧气存在的情况下将一氧化碳转变成二氧化碳。

2.电极

电化学传感器通常含有两个以上电极，它们通常都是将活性的金属物质固定在聚四氟乙烯（PTFE）膜的表面上，使其具有较大的表面积。这些金属是作为电化学反 应的催化剂，就是说它加速了化学反应，但自身并不发生变化。理论上它们的寿命是无限的，但实际上，数量很小的污染性气体和一些其他因素会逐渐毒化电极有毒气体报警器，降 低其活性，从而导致其灵敏度降低。

3.电解质

所有的电化学传感器都含有一个导电介质，通过它反应物质才能够在两个电极间移动。

4.参比电极

早期的一氧化碳传感器只包括上面提到的两个电极一氧化碳检测仪，即工作电极（W）和对电极（C）。然而当一氧化碳浓度较大时，一氧化碳发生氧化反应的工作电极开始极化，偏 离了正常的工作电位。一旦电极较大地偏离正常工作电位，它对反应的催化能力就会大大降低，影响传感器的输出信号。

为了克服上述限制，引入了一个附加电极，即参比电极（R）。这个电极与工作电极、对电极一样浸在导电介质中，但它不作为催化剂参与任何电化学反应。它的作用仅是提供一个恒定电位。

5.毛细孔控制

所有传感器均采用一些方法来控制进入传感器的气体的量。最通用的方法是在传感器的上端开一个小孔，称为毛细孔。这个毛细孔用于限制一氧化碳气体到达工作电极的速率，还可以确保传感器的线性和重复性。

一氧化碳检测仪的使用——易使用一氧化碳检测仪的行业

不管是在哪种空气中含有一氧化碳的场合，一般都要安装一氧化碳检测仪，当人出入低浓度一氧化碳现场时，如果现场未安装一氧化碳检测仪一氧化碳检测仪，可以带便携式一氧化碳检测仪进入，随身监测现场一氧化碳浓度，而在某些高浓度一氧化碳现场，安装一台一氧化碳报警器则是非常必要的，实时远程监控现场一氧化碳浓度，以便浓度超标时能及时作出相应措施处理，避免现场人员发生中毒事件。

易产生一氧化碳有毒气体的行业如下：

1、煤炭采选业：岩巷爆破、煤巷爆破、采煤打眼、水力采煤、机械采煤、采煤装载、采煤支护、井下通风。

2、黑色金属矿采选业：黑色矿炮采。

3、有色金属矿采选业：有色矿炮采。

4、建筑材料及其他非金属矿采选业：土砂石炮采、化学矿炮采、非金属矿炮采。

5、纺织业：烧毛。

6、电力、蒸汽、热水生产和供应业：水电施工。

7、石油加工业：电脱盐初馏、常压蒸馏、减压蒸馏、延迟焦化、渣油减粘、制氢转化、制氢变换、制氢甲烷化、汽油加氢精制、汽油精制分离、蒸汽裂化、瓦斯脱硫、胺液闪蒸、石蜡加氢精制、丙烷脱沥青、丙烷回收。

8、炼焦、煤气及煤制品业：炼焦干馏、熄焦、煤气净化、煤气脱氨、煤气提纯、煤气脱硫脱氰、煤气输配、煤气管道安装、黄血盐制取。

9、碱产品制造业：精氨盐水碳化、重碱煅烧、石灰煅烧。

10、无机盐制造业：硫化钠制取、氯化物制取。

11、其他基本化学原料制造业：硫磺制取。

12、化学肥料制造业：煤焦气化、油气转化、合成氨净化、电炉制磷、钙镁磷肥合成、硫酸钾合成。

13、有机化工原料制造业：烃类原料裂解、裂解气急冷、裂解气净化、异戊二烯合成、甲醇合成、甲醇羰基化、羰基合成、丙醛合成、二甲基甲酰胺合成、一氧化碳氯化。

14、染料制造业：酸类中间体合成。

15、塑料制造业：TDI合成。

16、林产化学产品制造业：木材热解、木屑炭化、松根干馏。

17、日用化学产品制造业，醛类香料合成。

18、医药工业：片剂压制、片剂包衣。

19、砖瓦、石灰和轻质建材制造业：石灰砖瓦炉窑。

20、陶瓷制品业：陶瓷烧成。

21、耐火材料制品业：耐火砖干燥、耐材烧成。

22、石墨及碳素制品业：碳素煅烧、碳素焙烧、碳砂合成。

23、磨具磨料制造业：磨料炼制。

24、炼铁业：烧结点火、炼铁烧结、高炉配管、高炉吹炼、高炉出铁、热风炉操作。

25、炼钢业：平炉炼钢。

26、钢压延加工业：钢锭加热、钢锭轧制。

27、铁合金冶铁业：锰铁高炉冶炼、锰铁高炉清灰。

28、重有色金属冶炼业：铅锌烧结、铅锌熔炼、羰基镍制取、锌镉熔炼、钴煅烧。

29、轻有色金属冶炼业：氧化铝烧结、氧化铝焙烧、铝电解。

30、稀有金属冶炼业：还原熔炼、银铸板、铌制取。

31、有色金属压延加工业：有色金属熔炼。

32、金属表面处理及热处理业：淬火、渗碳、碳氮共渗。

33、机械工业：手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、氩弧焊、电渣焊、气割、气焊。

34、交通运输设备制造业：平台组装、船舶批碳。

35、电气机械及器材制造业：灯管烧氢、灯管加热清洗、灯管灌汞、灯管热加工。

36、电子及通讯设备制造业：压枪、芯柱压制。

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