කාබන් මොනොක්සයිඩ් (CO) යනු රසයක්, සුවඳක් හෝ වර්ණයක් නොමැති, මිනිස් ඉන්ද්‍රියන්ට හඳුනාගත නොහැකි මාරාන්තික වායුවකි. නිවසේ පවතින මෙම වායුව හඳුනාගත හැක්කේ උසස් තාක්ෂණික අනාවරකයක් මඟින් පමණක් වන අතර, නිසි සහතික ලත් උපාංගයක් සහ සාමාන්‍ය අනාවරකයක් අතර පවතින වෙනස ජීවිත ආරක්ෂාව කෙරෙහි සෘජුවම බලපායි.
විද්‍යුත් රසායනික සංවේදකවල රසායනික ක්‍රියාවලිය
උසස් තත්ත්වයේ සහතික ලත් කාබන් මොනොක්සයිඩ් අනාවරක ක්‍රියා කරනුයේ විද්‍යුත් රසායනික සෛල (electrochemical cells) තාක්ෂණය පදනම් කරගෙනය. මෙම පද්ධතිය තුළ රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදු කිරීම සඳහා විශේෂිත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සහ ද්‍රාවණ අඩංගු වේ. කාබන් මොනොක්සයිඩ් වායුව අනාවරකය තුළට ඇතුළු වූ විට, එය ජලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ හයිඩ්‍රජන් අයන සාදයි. මෙම ක්‍රියාවලියේදී නිදහස් වන ඉලෙක්ට්‍රෝන මඟින් විද්‍යුත් ධාරාවක් ජනනය කෙරේ.
විද්‍යුත් රසායනික සෛලයක ක්‍රියාකාරිත්වය විස්තර කිරීමේදී, එහි ප්‍රධාන වශයෙන් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ දෙකක් අඩංගු වේ: ක්‍රියාකාරී ඉලෙක්ට්‍රෝඩය (working electrode) සහ ප්‍රති-ඉලෙක්ට්‍රෝඩය (counter electrode). මෙම ඉලෙක්ට්‍රෝඩ අතර අම්ල ද්‍රාවණයක් වැනි විද්‍යුත් විච්ඡේදකයක් (electrolyte) පවතී. කාබන් මොනොක්සයිඩ් වායුව ක්‍රියාකාරී ඉලෙක්ට්‍රෝඩය සමඟ ස්පර්ශ වන විට ඔක්සිකරණ (oxidation) ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදු වේ. මෙහිදී CO වායුව ජල අණු සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර කාබන් ඩයොක්සයිඩ් (CO2) සාදන අතර හයිඩ්‍රජන් අයන (H+) සහ නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන නිපදවයි. මෙම නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන බාහිර පරිපථයක් හරහා ගමන් කරමින් විද්‍යුත් ධාරාවක් ඇති කරයි. මෙම ධාරාවේ තීව්‍රතාවය මැනීමෙන් වාතයේ ඇති කාබන් මොනොක්සයිඩ් ප්‍රමාණය නිවැරදිව තීරණය කළ හැකිය.
සාමාන්‍ය හෝ මිල අඩු අනාවරකවල බොහෝ විට භාවිත වන්නේ සරල අර්ධ සන්නායක (semiconductors) වන අතර, ඒවා උෂ්ණත්වය සහ ආර්ද්‍රතාවය වෙනස් වන විට අසත්‍ය අනතුරු ඇඟවීම් (false alarms) නිකුත් කිරීමට හෝ සැබෑ අනතුරකදී ක්‍රියා විරහිත වීමට ඉහළ සම්භාවිතාවක් ඇත. අර්ධ සන්නායක තාක්ෂණය මඟින් වාතයේ ඇති වෙනත් වායූන් (උදාහරණයක් ලෙස ඇල්කොහොල් වාෂ්ප හෝ ගෘහස්ථ පිරිසිදුකාරක රසායනික ද්‍රව්‍ය) කාබන් මොනොක්සයිඩ් ලෙස වැරදියට හඳුනාගත හැකිය.
EN 50291 ප්‍රමිතිය සහ කාල-සාන්ද්‍රණ සම්බන්ධතාවය
සහතික ලත් කාබන් මොනොක්සයිඩ් අනාවරකය සැබෑ ආරක්ෂක මෙවලමක් බවට පත් කරන්නේ යුරෝපීය EN 50291 වැනි ජාත්‍යන්තර ප්‍රමිතීන්ට අනුකූල වීමයි. මෙම ප්‍රමිතිය මඟින් උපාංගය අනතුරු ඇඟවීමේ ශබ්දය නිකුත් කළ යුතු නිශ්චිත කාල රාමුව සහ වායු සාන්ද්‍රණ මට්ටම් නියාමනය කරයි. මිනිස් සිරුරට කාබන් මොනොක්සයිඩ් අවශෝෂණය වන්නේ කාලය සමඟ එකතු වන මාත්‍රාවක් වශයෙනි. එබැවින් අනාවරකය ද ක්‍රියා කළ යුත්තේ එම භෞතික විද්‍යාත්මක මූලධර්මයට අනුවය.
වාතයේ CO සාන්ද්‍රණය 50 ppm මට්ටමක පවතී නම්, සහතික ලත් අනාවරකයක් ක්‍රියාත්මක වීමට විනාඩි 60 සිට 90 දක්වා කාලයක් ගත වේ. නමුත් සාන්ද්‍රණය 300 ppm වැනි ඉහළ මට්ටමකට පත් වුවහොත්, එය විනාඩි 3ක් ඇතුළත වහාම අනතුරු ඇඟවීම් නිකුත් කළ යුතුය. සාමාන්‍ය, සහතික නොකළ අනාවරකවල මෙම කාල-සාන්ද්‍රණ ගණනය කිරීමේ ඇල්ගොරිතම නොමැති අතර, ඒවා සුළු දුම් ප්‍රමාණයකට පවා අනවශ්‍ය ලෙස ශබ්ද කිරීමට හෝ අධික සාන්ද්‍රණයකදී පවා ප්‍රමාද වී ක්‍රියාත්මක වීමට ඉඩ ඇත. නිසි ක්‍රමාංකනයකින් තොරව නිපදවන මෙවැනි සාමාන්‍ය උපාංග මඟින් සැබෑ අනතුරකදී නියමිත වේලාවට ක්‍රියාත්මක නොවීම නිසා බරපතල අනතුරු සිදුවිය හැකිය.
ද්‍රව්‍යමය කල්පැවැත්ම සහ පිරිහීමේ යාන්ත්‍රණය
ඕනෑම කාබන් මොනොක්සයිඩ් සංවේදකයක රසායනික ද්‍රව්‍ය කාලයත් සමඟ ක්ෂය වීම සාමාන්‍ය ස්වාභාවික ක්‍රියාවලියකි. සහතික ලත් අනාවරක සැලසුම් කර ඇත්තේ වසර 5ක් හෝ 10ක් වැනි දීර්ඝ කාලයක් පුරා එහි සංවේදීතාව ස්ථාවරව පවත්වා ගැනීමටය. ඒවායේ අභ්‍යන්තරයේ ඇති විද්‍යුත් රසායනික පටල (membranes) වියළී යාම වැළැක්වීම සඳහා විශේෂිත ආරක්ෂිත ස්ථර භාවිත කර ඇත.
සාමාන්‍ය සහ සහතික නොකළ උපාංගවල සංවේදක නිපදවීමේදී උසස් තත්ත්වයේ අමුද්‍රව්‍ය භාවිත නොකරන බැවින්, ඒවායේ ආයු කාලය ඉතා කෙටි වේ. සාමාන්‍යයෙන්, මෙවැනි උපාංග වසරක් හෝ දෙකක් ඇතුළත සම්පූර්ණයෙන්ම අක්‍රිය විය හැකිය. තවද, පරිසරයේ පවතින දූවිලි, තෙතමනය සහ විවිධ ගෘහස්ථ රසායනික වාෂ්ප හේතුවෙන් සංවේදක පටලයේ ඇති සිදුරු වැසී යා හැකිය. සහතික ලත් අනාවරකවල මෙම පිරිහීමේ ක්‍රියාවලිය පාලනය කිරීම සඳහා සෙලියලෝස් හෝ පීටීඑෆ්ඊ (PTFE) වැනි උසස් පෙරහන් ස්ථර භාවිත කර ඇති අතර, ඒවා මඟින් අනවශ්‍ය වායු වර්ග පෙරීම සිදු කරයි.
තවද, සහතික ලත් උපාංගවල ජීවිත කාලය අවසන් වූ විට ස්වයංක්‍රීයව පරිශීලකයාට සංඥා නිකුත් කරන "End of Life" තාක්ෂණය අඩංගු වේ. සාමාන්‍ය මිල අඩු අනාවරකවල මෙවැනි ස්වයං-පරීක්ෂණ පද්ධති නොමැති බැවින්, සංවේදකය ක්‍රියා විරහිත වී තිබුණද බාහිරින් එය සාමාන්‍ය පරිදි ක්‍රියා කරන බවක් පෙනෙන්නට තිබිය හැකිය. මෙය නිවැසියන් මුලාවට පත් කරන භයානක තත්ත්වයකි. සහතික ලත් උපාංගවල අඩංගු බැටරි පද්ධතියද වසර ගණනාවක් පුරා ස්ථාවර විද්‍යුත් වෝල්ටීයතාවයක් සැපයිය හැකි පරිදි විශේෂයෙන් සකසා ඇත.
භෞතික විද්‍යාත්මක ස්ථානගත කිරීම සහ වායු චලනය
කාබන් මොනොක්සයිඩ් වායුවේ ඝනත්වය සාමාන්‍ය වාතයේ ඝනත්වයට ඉතා ආසන්න වේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ මෙම වායුව කාමරය පුරා ඒකාකාරව පැතිරී යන බවයි. කෙසේ වෙතත්, උණුසුම් වායු ධාරා (convection currents) සමඟ මිශ්‍ර වූ විට එය ඉහළට ගමන් කිරීමේ ප්‍රවණතාවක් පවතී. එබැවින් අනාවරකය සවිකිරීමේදී නිවැරදි භෞතික පිහිටීම තෝරාගත යුතුය. උපරිම ආරක්ෂාව සඳහා පහත සඳහන් නීති පිළිපැදිය යුතුය:
- දහන උපකරණවල සිට (ලිප, බොයිලේරු හෝ ගිනි උදුන ආදිය) තිරස් අතට මීටර් 1 සිට 3 දක්වා දුරකින් අනාවරකය ස්ථාපනය කරන්න.
- සිවිලිමේ සිට අවම වශයෙන් සෙන්ටිමීටර 30ක දුරකින් බිත්තියේ සවි කරන්න.
- දොරවල්, ජනේල හෝ වාතාශ්‍රය සිදුරු අසල සවි කිරීමෙන් වළකින්න, මන්ද නැවුම් වායු ගැලීම් හේතුවෙන් සංවේදකයට සැබෑ වායු සාන්ද්‍රණය මැනීමට නොහැකි වේ.
- නිදන කාමරවල සවි කරන්නේ නම්, එය නිදා සිටින පුද්ගලයාගේ ශ්වසන මට්ටමට ආසන්න උසකින් ස්ථාපනය කිරීම වඩාත් සුදුසුය.
