Sensor potensiometri adalah jenis sensor kimia yang digunakan dalam beragam proses industri untuk menentukan keberadaan volumetrik suatu senyawa berdasarkan deteksi atom atau molekul ionik dalam senyawa yang membawa muatan listrik. Sensor tidak memerlukan aliran arus, tetapi hanya senyawa itu sendiri, apakah cair atau gas, lewat di antara elektroda perangkat sensor. Salah satu unit sensor potensiometrik paling umum yang diproduksi pada 2011 adalah sensor oksigen yang dimasukkan ke dalam mobil, tetapi ada banyak kegunaan lain untuk teknologi ini.
Fungsi dasar potensiometer yang merupakan inti dari sensor potensiometri adalah tegangan yang diketahui pada elektroda referensi digunakan sebagai perbandingan dengan tegangan yang berubah pada elektroda kerja. Perbedaan tegangan terjadi ketika senyawa elektrolit padat antara dua elektroda memperoleh muatan listrik sebagai cairan atau gas dalam bentuk konduktor ionik melewatinya. Tingkat muatan digunakan untuk menentukan jumlah ion yang ada, dan nilai ini kemudian dapat dibandingkan dengan nilai massa yang diharapkan dan mengaktifkan kontrol untuk mempertahankan keadaan kesetimbangan yang diinginkan.
Sensor oksigen, juga dikenal sebagai probe lambda, telah disertakan dalam mobil yang diproduksi di Amerika Serikat sejak tahun 1980 sebagai sensor potensiometri yang digunakan secara rutin, dan hadir untuk memastikan bahwa kendaraan memenuhi standar pengendalian polusi di negara bagian tertentu seperti California, dan untuk mengoptimalkan kinerja mesin untuk efisiensi bahan bakar. Mereka bekerja dengan mengukur jumlah oksigen terionisasi yang ada dalam aliran pembuangan untuk mobil saat mesin sedang berjalan. Mikroprosesor di dalam kendaraan kemudian mengambil nilai ini dan membandingkannya dengan nilai optimal untuk gas buang. Jika ada variasi dalam output, kontrol komputer dapat menyesuaikan campuran udara/bahan bakar kendaraan dan waktu pengapian untuk memastikan pembakaran bahan bakar lebih sempurna dan polusi berkurang. Semua jenis kendaraan, baik yang ditenagai oleh bahan bakar diesel, bensin, etanol, atau kombinasi bahan bakar tersebut, menggunakan sensor ini, dan versi perangkat yang lebih modern mengukur berbagai gas buang yang berbeda selain hanya oksigen.
Kegunaan lain untuk sensor potensiometri termasuk analisis gas jejak dalam kimia analitik hingga bagian per triliun dan untuk menentukan jumlah polar pelarut seperti air, alkohol, dan bahan kimia lain yang digunakan dalam pembuatan formula solusi industri yang tepat. Penelitian pada 2011 juga mengarah pada penggunaan sensor potensiometri dalam analisis farmasi. Mereka digunakan untuk mendeteksi timbal dan surfaktan dalam aliran air limbah dari pabrik pengolahan, dan untuk banyak alasan lain di bidang pertanian dan medis, serta untuk pengendalian pencemaran lingkungan di berbagai industri. Desain sensor potensiometri membran ion yang digunakan untuk mendeteksi logam berat, seperti timbal atau dalam menentukan tingkat pH sampel tanah, dapat memberikan hasil dalam 15 detik atau kurang dan dapat digunakan berulang kali hingga empat bulan tanpa penurunan kualitas.