پاورپوینت حسگرهای شیمیایی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

عنوان: حسگرهای شیمیایی

اسلاید 3 :

حسگرهای شیمیایی

حسگر شیمیایی یک دریافتگر حسی است که محرّکهای شیمیایی خاصی را در محیط تشخیص میدهد.
استفاده از حسگرهای شيميايی يکی از پيشرفتهترين روشها در شيمی تجزيه محسوب میشود.
این حسگر اندازهگيری کمّی گونههای مختلف را به صورت آنی ممکن میسازد.

اسلاید 4 :

فنآوری الکترونیکی و نوری موجود، اين ابزارها را گستردهتر کرده است.
درطراحی یک حسگر دانشمندان علوم مختلف مانند بیوشیمی، بیولوژی، الکترونیک، شاخههای مختلف شیمی و فیزیک حضوردارند.

اسلاید 5 :

قسمت اصلی یک حسگرشیمیایی یا زیستی عنصرحسگر آن میباشد.
عنصرحسگر در تماس با یک آشکارساز است.
این عنصرمسئول شناسایی و پیوند شدن با گونه مورد نظر در یک نمونه پیچیده است.

اسلاید 6 :

آشکارساز، سیگنالهای شیمیایی ناشی از پیوند عنصرحسگر با گونه مورد نظر را به یک سیگنال خروجی قابل اندازهگیری تبدیل میکند.
حسگرهای زیستی بر اجزای بیولوژیکی نظیرآنتی بادیها تکیه دارند.
آنزیم، گیرنده یا کل سلول میتواند به عنوان عنصر حسگر مورد استفاده قرار گیرد.

اسلاید 7 :

حسگرهای شيميايی شامل لايه حسکنندهای هستند که در اثر برهمکنش گونه شيميايی (آناليت) با اين لايه، سيگنال الکتريکی ايجاد میشود.
سپس اين سيگنال تقويت و پردازش میشود.
عمل حسگرهای شيميايی شامل دو مرحله اصلی است که عبارتند از:
تشخيص
تقويت

اسلاید 8 :

حسگر شيميايی اطلاعات مربوط به ترکيب شيميايی محيط را جمعآوری میکند.
این اطلاعات سپس به صورت سيگنال نوری يا الکتريکی به پردازشگر منتقل میشود.
در شکل مکانيزم عمل يک حسگر شيميايی دیده میشود.

اسلاید 9 :

مثالی عينی از حسگرهای شیمیایی در طبيعت، بينی انسان است.
در آن با برخورد ملکولهای مواد به سلولهای عصبی، سيگنال عصبی توليد و سپس تقويت شده و به مغز ارسال میشود.

اسلاید 10 :

حسگر شيميايی مستقيماً در تماس با نمونه قرار میگيرد.
نتايج مناسب را در زمان کم، دقت (Precision) و گزينشپذيری (Selectivity) بالا ارائه میکند.
معمولاً یک حسگر نيازی به نمونهبرداری (Sampling)، رقيقسازی (Dilution)، افزايش واکنشگر (Reagent) ندارد.
سادگی استفاده از اين حسگرها سبب شده است تا در زمينههای گوناگون از آنها استفاده شود.

اسلاید 11 :

حسگرهای شیمیایی در شيمی بالینی، برای کنترل عوامل بيماریهايي نظير ديابت، تشخيص و رديابی گازهای خاص مانند اکسيژن و منوکسيدکربن کاربرد دارند.
از حسگرها برای تعيين ميزان آلودهکنندههای محيط زيست، کنترل و فرايند صنايع غذايی نيز استفاده میشود.

اسلاید 12 :

از ويژگیهای مهّم حسگرهای شيميايی، امکان ساخت آنها در اندازههای بسيار کوچک است.
این کوچک شدن امکان اندازهگيری گونههای مختلف را حتی در سلولهای بدن موجودات زنده فراهم میکند.

اسلاید 13 :

انواع حسگرهاي شيميايي

حسگرهای شيميايی را براساس مبدل به کار رفته برای تبديل تغيير شيميايی به يک سيگنال قابل پردازش، به چهار دسته تقسيم بندی میکنند:
حسگرهای گرمايی
حسگرهای جرمی
حسگرهای الکتروشيميايی
پتانسيومتری
آمپرومتری
هدايت سنجی
حسگرهای نوری.

اسلاید 14 :

حسگرهای گرمايی

گرما از ويژگیهای عمومی واکنشهای شيميايی است.
فاکتور فيزيکی مناسب برای حسگری..
تشخيص و اندازهگيری تغييرات دمای ايجاد شده در حين انجام يک واکنش است که متناسب با تغييرات غلظت آناليت میباشد.
برای اين کار فقط مقدار جزئی از محلول، برای کنترل دما نياز است.

اسلاید 15 :

واکنشهای آنزيمی از جمله واکنشهايی هستند که میتوان به عنوان واکنشهای شيميايی انتخابی برای توليد گرما به کار برد.
لذا در اکثر حسگرهای گرمايی از آنزيمها برای عمل حسگری استفاده شده است.

اسلاید 16 :

ترانزيستورهای آنزيمی:

دستهای از حسگرهای شیمیایی هستند که در آنها برای گرماسنجی از سيستمهای ميان جريانی استفاده میشود.
در اين سيستم، واکنش آنزيمی در ستونی حاوی واکنشگر آنزيمی اتفاق میافتد.
گرمای خروجی در پايان ستون و در محل خروج جريان نمونه و محلول اندازهگيری میشود.

اسلاید 17 :

در ساخت حسگرهای گرمايی از دو نوع ردياب گرمايی استفاده میشود.
از بين اين رديابها، ترميستور (Thermistor) معمولترين آنها است.
ترميستور به علت قيمت ارزان، دردسترس بودن، پايداری و حساسيت بالا کاربرد بيشتری دارد.
نوع دیگر، پيروالکتريکها (Pyroelectric) هستند.
پيروالکتريکها حساسيت بسيار بالايی برای حسگری گرمايی دارند.
با استفاده از آنها گرمای جذب شده توسط لايه گاز رديابی میشود.

اسلاید 18 :

نوع ديگر حسگرهای گرمايی ريزحسگرهای زيستی ساخته شده از تراشه سيليکونی هستند.
این حسگرها حساسيت بيشتری نسبت به حسگرهای ترميستور معمولی دارند.

کاربردهای حسگرهای گرمايی:

تعيين کلسترول
اندازهگيری خواص کاتاليزوری سلهای تثبيت شده
کنترل فرايندهای زيستی
اندازهگيری آب در مواد غذايی

اسلاید 19 :

شکل، يک حسگر گرمايی را نشان میدهد.

اسلاید 20 :

حسگرهاي جرمي

از اندازهگيری تغيير جرم، میتوان به عنوان معيار مناسبی برای حسگرهای شيميايی استفاده نمود.
اين ويژگی را میتوان برای واکنشهايی استفاده کرد که..
به دليل خروج يک واکنشگر کاتاليستی انتخابی، تغييری در جرم خالص ايجاد میشود.