Un rilevatore-allarme autonomo di monossido di carbonio , o rilevatore di allarme monossido di carbonio autonomo (DAACO), è un dispositivo che analizza l' aria per rilevare se è presente un livello anormale di monossido di carbonio e quindi prevenire l' avvelenamento . A differenza del rilevatore di fumo , non necessita della presenza delle tipiche particelle di fumo nell'aria per attivarsi, ma solo della presenza di monossido di carbonio, un gas inodore e incolore derivante dalla combustione incompleta di un combustibile carbonioso. In Europa, i rilevatori di monossido di carbonio devono essere certificati EN50291. I rilevatori di monossido di carbonio possono essere installati in modo permanente o, per i lavoratori di alcuni settori, essere portatili e fungere da dispositivi di protezione individuale .
Il monossido di carbonio (CO) si forma quando avviene la combustione incompleta di materiali carboniosi. Quando l' ossigeno O 2(ossidante) non è abbastanza presente nel locale per alimentare adeguatamente il caminetto, la produzione di monossido di carbonio (CO) è favorita rispetto a quella di anidride carbonica (CO 2) meno dannoso. Questo gas è particolarmente pericoloso perché, insapore , incolore , inodore e non irritante, non è rilevabile dall'uomo. Inoltre, i suoi effetti tossici compaiono a concentrazioni molto basse (poche decine di ppm ).
I sintomi di avvelenamento lieve includono mal di testa , vertigini e sintomi simil-influenzali ; un'esposizione più elevata può causare effetti tossici sul sistema nervoso centrale , sul cuore e persino causare la morte.
Il meccanismo dell'intossicazione non è completamente compreso, ma è principalmente legato alla fortissima affinità della CO con l' emoglobina . Infatti, a differenza della molecola di diossigeno che si stacca facilmente dai globuli rossi per fornire cellule, il monossido di carbonio è una molecola incompleta che si associa all'emoglobina con un'affinità 200 volte maggiore del diossigeno, impedendone il trasporto e l'utilizzo da parte dei tessuti.
Mentre l' anidride carbonica (CO 2), con una massa molare di 44 g / mol , è più pesante dell'aria (29 g / mol ) e tende ad accumularsi vicino al suolo in un'atmosfera calma, il monossido di carbonio ha una massa molare prossima a quella dell'aria (28 g / mol) ) e tenderà a mescolarsi con esso. Pertanto, a differenza del rilevatore di fumo , non è necessario installare il rilevatore di monossido di carbonio sul soffitto. Una "Guida alla selezione, installazione, uso e manutenzione" è stata pubblicata sotto forma di uno standard europeo (NF EN 50292) nel novembre 2013.
Le tre tecnologie di rilevamento del monossido di carbonio disponibili sul mercato sono:
I rivelatori elettrochimici si basano su una cella a combustibile di monossido di carbonio - ossigeno. La batteria è costituita da un contenitore con due elettrodi separati da un elettrolita acido (es. Acido solforico). La corrente fornita da questa batteria è correlata proprio alla quantità di monossido di carbonio presente nell'aria vicino al rilevatore.
Il monossido di carbonio viene ossidato all'anodo e forma anidride carbonica, secondo la seguente semequazione redox (potenziale standard E ° = - 0,11 V / ESH):
Al catodo, è l'ossigeno che viene ridotto in acqua (potenziale standard E ° = 1,23 V / ESH).
La reazione complessiva è molto favorita, quindi avviene spontaneamente. La corrente elettrica prodotta da questa batteria è proporzionale alla concentrazione di monossido di carbonio nell'aria a livello del rivelatore, che permette di far scattare un allarme acustico quando questa velocità raggiunge un valore critico.
Questo metodo di rilevamento ha il vantaggio di misurare il tasso di monossido di carbonio con elevata precisione, di funzionare a temperatura ambiente e di richiedere solo una bassa fonte di energia, assicurandogli un'autonomia da 5 a 10 anni.
I metodi di rilevamento ottico si basano sul cambiamento di colore di un gel o di una soluzione a seconda della presenza o dell'assenza di monossido di carbonio. Il colore viene monitorato utilizzando un fotodiodo. Le batterie alcaline possono alimentare questo tipo di dispositivo per circa 2-3 anni, quindi devono essere sostituite durante la vita del dispositivo. Questi rilevatori dispongono quindi di un sistema di misurazione e allarme in caso di calo della carica della batteria.
Il cambiamento di colore può essere dovuto alla complessazione del monossido di carbonio da parte di un ligando (solitamente un cromatoforo come una ciclodestrina) il cui colore cambia a seconda che sia legato o meno. Questa tecnica imita il cambiamento di colore dell'emoglobina tra i suoi stati liberi e legati. Ha il vantaggio di essere estremamente specifico ed è quindi popolare nei luoghi pubblici in cui un falso allarme è dannoso.
Il cambiamento di colore può essere ottenuto anche attraverso le proprietà riduttive del monossido di carbonio. Questo può ad esempio ridurre il disulfitopalladato di potassio (II) (giallo), che si accompagna alla formazione di palladio solido e quindi all'oscuramento del substrato.
Questo metodo ha il vantaggio di essere poco costoso, ma è meno preciso del metodo elettrochimico.
Il rilevatore autonomo è dotato di batterie e deve essere controllato regolarmente (almeno una volta all'anno). Di solito, è dotato di un pulsante di prova per assicurarsi che funzioni correttamente. Alcuni modelli (vedi foto in alto nella pagina) sono inoltre dotati di un display che permette di conoscere il valore massimo di CO misurato.