402
Partie 3 • Autres méthodes
1 support silicium
2 nitrure de silicium (isolant)
3 électrode ind. (platine)
4 électrode de travail (platine)
5 électrode réf. (Ag/AgCl)
6 polymère (polysiloxane)
7 membrane spécifique
8 connexions
dimensions hors tout 6 x 4 mm.
2
3
2
3
4
5
6
6
7
7
8
8
a
coupe suivant ab
1
4
5
b
Figure 20.7 Capteur issu d’une technique de microlithographie.
Capteur pour doser le chlore en milieu aqueux. Dessin exécuté d’après un document de
la société Microsens (CH). Capteur MAES-2402 Dans le dessin en coupe, les épaisseurs
des circuits ne sont pas à l’échelle. Cet ensemble est destiné à être complété par le reste
du capteur (électrolyte, connexions).
20.7.2 Autres capteurs pour gaz (Amperometric Gas Sensors)
Beaucoup de capteurs AGS sont batis de la même manière. Ayant l’aspect extérieur d’une
pile électrique (fig. 20.8) ce sont des cellules électrochimiques comportant un électrolyte
immobilisé et les trois électrodes classiques (de travail, auxiliaire et de référence). Quand le
capteur est exposé au mélange gazeux contenant l’espèce électroactive pour laquelle il a été
conçu, celle-ci est oxydée ou réduite selon les cas, à un potentiel contrôlé par rapport à celui de la référence au moyen d’un potentiostat, ce qui produit un transfert d’électrons entre
l’électrode de travail et l’électrode auxiliaire. Le potensiostat permet de modifier les potentiels d’électrode, donc de doser des analytes différents avec un même appareil à condition
de changer de détecteur.
Sensibles et ayant un temps de réponse rapide lorsque l’électrode de travail est recouverte d’un dépôt catalytique, ils sont utilisables sur une gamme de concentration étendue
(4 décades). En revanche, ils fonctionnent pour un domaine de température assez restreint
(−10/ + 40 ◦ C), nécessitent des ré étalonnages et doivent être périodiquement changés,
car ils s’usent et se polluent avec le temps. Enfin on peut toujours craindre un manque de
sélectivité.
Pour certains gaz deux électrodes suffisent : ainsi la figure 20.9 illustre le principe de
deux capteurs, l’un pour le monoxyde de carbone (CO) l’autre pour le dioxygène (O 2 ). Les
électrolytes sont bien sur adaptés aux cellules. Ainsi pour le CO on utilise un acide minéral
fort, tel l’acide sulfurique et pour O 2 une solution faiblement alcaline, à base d’acétate de
potassium. Ces électrolytes liquides sont immobilisés par des matériaux absorbants.
Partie 3 • Autres méthodes
1 support silicium
2 nitrure de silicium (isolant)
3 électrode ind. (platine)
4 électrode de travail (platine)
5 électrode réf. (Ag/AgCl)
6 polymère (polysiloxane)
7 membrane spécifique
8 connexions
dimensions hors tout 6 x 4 mm.
2
3
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a
coupe suivant ab
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Figure 20.7 Capteur issu d’une technique de microlithographie.
Capteur pour doser le chlore en milieu aqueux. Dessin exécuté d’après un document de
la société Microsens (CH). Capteur MAES-2402 Dans le dessin en coupe, les épaisseurs
des circuits ne sont pas à l’échelle. Cet ensemble est destiné à être complété par le reste
du capteur (électrolyte, connexions).
20.7.2 Autres capteurs pour gaz (Amperometric Gas Sensors)
Beaucoup de capteurs AGS sont batis de la même manière. Ayant l’aspect extérieur d’une
pile électrique (fig. 20.8) ce sont des cellules électrochimiques comportant un électrolyte
immobilisé et les trois électrodes classiques (de travail, auxiliaire et de référence). Quand le
capteur est exposé au mélange gazeux contenant l’espèce électroactive pour laquelle il a été
conçu, celle-ci est oxydée ou réduite selon les cas, à un potentiel contrôlé par rapport à celui de la référence au moyen d’un potentiostat, ce qui produit un transfert d’électrons entre
l’électrode de travail et l’électrode auxiliaire. Le potensiostat permet de modifier les potentiels d’électrode, donc de doser des analytes différents avec un même appareil à condition
de changer de détecteur.
Sensibles et ayant un temps de réponse rapide lorsque l’électrode de travail est recouverte d’un dépôt catalytique, ils sont utilisables sur une gamme de concentration étendue
(4 décades). En revanche, ils fonctionnent pour un domaine de température assez restreint
(−10/ + 40 ◦ C), nécessitent des ré étalonnages et doivent être périodiquement changés,
car ils s’usent et se polluent avec le temps. Enfin on peut toujours craindre un manque de
sélectivité.
Pour certains gaz deux électrodes suffisent : ainsi la figure 20.9 illustre le principe de
deux capteurs, l’un pour le monoxyde de carbone (CO) l’autre pour le dioxygène (O 2 ). Les
électrolytes sont bien sur adaptés aux cellules. Ainsi pour le CO on utilise un acide minéral
fort, tel l’acide sulfurique et pour O 2 une solution faiblement alcaline, à base d’acétate de
potassium. Ces électrolytes liquides sont immobilisés par des matériaux absorbants.