Sensor hidrogen sulfida (H2S) adalah sensor gas yang dapat dibuat dengan beberapa spesifikasi desain yang berbeda untuk mendeteksi tingkat hidrogen sulfida yang dibuat selama proses industri dan biologis. Sensor tersebut sangat penting dalam berbagai industri karena fakta bahwa hidrogen sulfida adalah gas yang sangat beracun. Menghirup volume 500 hingga 1000 bagian per juta (ppm) hampir selalu menyebabkan ketidaksadaran dan kematian. Beberapa unit sensor hidrogen sulfida adalah komponen darurat sekali pakai, sedangkan desain sensor H2S lainnya dibuat untuk mendeteksi gas berulang kali dan bertahan selama bertahun-tahun.
Banyak industri membutuhkan sensor hidrogen sulfida, tetapi di antara yang paling umum adalah industri petrokimia yang merupakan produk sampingan alami dari produksi minyak mentah dan gas alam, dan pabrik pengolahan limbah kota. Daerah terkait yang menghasilkan hidrogen sulfida termasuk budidaya ikan atau budidaya, penyimpanan kotoran untuk pupuk, dan daerah di mana gas vulkanik atau sumber air panas ada. Pabrik penyulingan dan oven kokas yang mengubah batubara menjadi kokas melalui proses memanaskannya di lingkungan yang bebas oksigen juga merupakan lokasi di mana sistem deteksi sensor hidrogen sulfida sangat penting. Pabrik kertas, pabrik baja, dan penyamakan kulit juga menghasilkan gas, dan karena merupakan produk sampingan alami dari penguraian bahan organik oleh bakteri, gas ini juga merupakan potensi bahaya di beberapa jenis pabrik pengolahan makanan.
Kemampuan untuk mendeteksi secara alami tingkat hidrogen sulfida yang berbahaya namun sangat rendah di udara bisa jadi sulit karena beberapa alasan. Salah satu alasannya adalah bahwa itu adalah gas tidak berwarna dan transparan yang lebih berat daripada udara, sehingga cenderung mengendap pada tingkat rendah di gedung-gedung di mana awalnya mungkin tidak diperhatikan. Meskipun memiliki bau telur busuk dalam konsentrasi rendah, baunya berubah menjadi manis pada tingkat yang lebih tinggi, yang dapat membingungkan indra. Oleh karena itu, ada beberapa metode berbeda untuk mendeteksi gas dalam sampel biologis versus konsentrasi udara atau air.
Desain tipikal untuk sensor portabel penggunaan berkelanjutan didasarkan pada sel bahan bakar sistem mikroelektromekanis (MEM) yang dapat beroperasi antara kisaran -22° hingga 122° Fahrenheit (-30° hingga 50° Celcius) dan menggunakan prinsip aliran listrik. perlawanan. Sensor MEMs dibangun di atas bahan semikonduktor oksida logam (MOS) dari oksida timah mikroskopis atau film logam emas yang merespons perubahan hambatan listrik saat gas hidrogen sulfida melewatinya. Sensor tersebut memiliki waktu respons yang cepat dan dapat akurat hingga 25 bagian per miliar (ppb), tetapi, lebih sering daripada tidak, sensor tersebut dirancang hanya untuk mendeteksi tingkat gas yang lebih tinggi. Mereka tidak mahal, bagaimanapun, dan biasanya digunakan dalam kondisi iklim yang kasar, seperti dalam pencarian dan pengeboran minyak dan gas.
Sensor hidrogen sulfida yang dirancang untuk mendeteksi gas dalam air dan lumpur juga didasarkan pada prinsip potensiometri, atau perubahan gaya gerak listrik di dalam air. Detektor air dapat mengukur kadar gas kurang dari 0.3 ppb dan sering kali dipasang pada pengukur pH standar yang digunakan dalam industri pengolahan limbah. Namun, mereka membutuhkan kalibrasi yang sering agar akurat, yang biasanya dijadwalkan sebulan sekali. Masalah sensor drift yang sering terjadi dengan unit yang diperlukan untuk mengukur tingkat halus tersebut, yang merupakan indikasi bahwa pembacaan output yang ditampilkan diimbangi dari nilai terukur yang sebenarnya. Dalam sensor hidrogen sulfida yang digunakan dalam lingkungan cair, kisaran penyimpangan ±0.5 milivolt (mV) adalah standar, tetapi penyimpangan sering kali dapat mencapai hingga 2 mV dalam waktu satu bulan dalam pembacaan.
Jenis lain dari desain sensor hidrogen sulfida dibangun ke dalam unit portabel yang dibawa oleh personel layanan darurat yang mampu mendeteksi gas berbahaya lainnya seperti karbon monoksida. Jenis unit serupa yang ditempatkan di fasilitas tahan korosi dan ledakan, yang merupakan dua sifat gas hidrogen sulfida. Mereka mampu beroperasi selama dua sampai lima tahun dengan konsumsi daya yang sangat rendah dan tidak ada penurunan kemampuan deteksi terus menerus setelah terkena gas.
Tingkat sensitivitas dan waktu respons kurang dari satu menit telah ditingkatkan dalam beberapa tahun terakhir untuk sensor hidrogen sulfida dengan menggabungkan bahan yang direkayasa pada skala nanometer. Ini mendukung peraturan baru di AS mulai 2010. Konferensi Ahli Higiene Industri Pemerintah Amerika (ACGIH) telah mengurangi tingkat paparan gas yang dapat diterima untuk rata-rata tertimbang delapan jam dari 10 ppm menjadi 1 ppm dan tingkat paparan jangka pendek sebesar 15 ppm menjadi 5 ppm.