Potentiostat -> Alternative

[Klon5]

Halloa,

ich habe hier eine Potentiostatenschaltung vorzuliegen, die ich gerne mal durch eine andere Schaltung ersetzen möchte.

Also was ich eigentlich messen will ist ein Strom, damit aber erst ein Strom fließt, muss an einer Elektrode eine konstante Spannung angelegt werden. Je nach dem welches Medium in der sich die Elektrode befindet, verändert sich bei konstanter Spannung der Strom, welcher wie gesagt gemessen werden soll.

Dies funktioniert mit dieser Potentiostatenschaltung sehr gut, jedoch bräuchte ich noch 1 - 2 Alternativen.

Wenn ihr noch Verständnissfragen habt, dann nur zu!

Gruß

[Erfinderlein]

Hallo,

um mitzudenken, bitte mal ein wenig Dimension ? Sprechen wir von Femtoampere bis Milliampere, oder machen wir elektrochemisch viele Amperes ? Sollen Potentiale gemessen werden ? Was ist mit Polarisation ? Von welchem Widerstandsbereich sprechen wir ? Was für Elektroden kommen zum Einsatz ? Ist mit Lokalkorrosion zu rechnen ?

Was ist das vorhandene Gerät für ein Fabrikat, Typ ? Oder gar ein Eigenbau ?

Hat das Gerät den klassischen Steuereingang für einen externen Signalgenerator ?

Denkst du an Impulsbetrieb. Hast du eine Auswertesoftware für Verrampung und ähnliches ?

Falls es sich um lebende Zellen handelt, sind die maximal verträglichen Ströme / Messspannungen bekannt ? Kann man die eventuell durch sehr kurze Impulse austricksen ? Oder willst du so etwas über langsame Verrampung feststellen ?

Unterstützen wir dabei neueste Grundlagenforschung oder hast du ein schnödes Laborproblem an deinem Studienplatz ?

Vielleicht hast du auch vor ganz was neues zu erfinden ?

So jetzt wirst du es dir wohl überlegen, ob es richtig war, gleich am Jahresanfang so eine Auftaktfrage zu stellen, smile.

Aber es klingt allemal interessant, da man ja selbst auch gerne dazulernt.

LG aus GR

[BernhardS]

Hallo,

bin der Chemiker hier. Also keine Angst vor einer genaueren Beschreibung des Sachverhalts einschließlich des Gebrauchs von Fachbegriffen.

[Klon5]

Wow, viele Fragen von dem Erfinderlein

Vorne weg, ihr unterstützt mich bei meiner Diplomarbeit.

Nun zur Erklärung, man stelle sich eine Medium vor in dem sich Laktat befindet, in diesem Medium widerum befindet sich eine Gegenelektrode und die Messelektrode, welche aus drei Schichten besteht. Die erste, dem Medium zu gewandte, Schicht ist eine Membran mit Laktatoxidase (LOS), die zweite Schicht besteht aus Platin und die dritte aus Palladium.
Legt man an der Palladium Schicht/Phase eine Spannung von 450mV an, dann diffundiert das Laktat durch die Membran, wobei folgende Redoxgleichung entsteht: H2O2 -> (2H+) + (O2) + (2e-) (an den Chemiker, ist das dann eine Reduktion oder Oxidation?). Die Elektronen (2e-) werden dann über die Palladium Phase abgeleitet und können als Strom gemesen werden. Je nach Laktatgehalt ändert sich die Stromstärke, wobei die Spannung halt immer konstant sein sollte.

Wie gesagt, dass funzt ja auch alles soweit mit der Potentiostatenschaltung (Dreielektrodenanordnung) und es werden Ströme von ca. 11 - 23nA gemessen.
Jedoch brauche ich noch Alternativeschaltungen für die so gennante Variantendiskussion.

Um es nochmal kurz zu sagen, ich bräuchte noch 1 - 2 Schaltungen, die quasie das selbe machen (konst. Spannung anlegen und dabei Strommessen) jedoch dies auf einen anderen Weg verwirklichen.

Bedanke mich soweit im Voraus.
Gruß

[BernhardS]

Hallo,

hab mal kurz die übliche Schaltung skizziert.
Was genau möchtest Du daran ändern?

(an den Chemiker, ist das dann eine Reduktion oder Oxidation?).

Oxidation ist die Teilreaktion mit Elektronenabgabe, Reduktion ist die Teilreaktion mit Elektronenaufnahme.
Im richtigen Leben gibt es natürlich keine Teilreaktionen, also gibt es auch nur Redox-Reaktionen. Eisen wird oxidiert, bzw. oxidiert von alleine , der Sauerstoff wird reduziert. Da uns das Eisen lieb und teuer ist, z.B. als Auto , reden wir von der Oxidation. Der Sauerstoff ist gratis, also reden wir nicht über dessen Reduktion. Menschlich halt.

[Erfinderlein]

Ich nehme mal an, dass es nicht die Aufgabe ist, den Potentiostaten zu ersetzen.

Vielleicht kannst du mal untersuchen, wie weit die Schaltung als Element verwendbar ist, wenn man die Flüssigkeit noch etwas modifiziert. Dass eventuell eine Umladezeitkonstante das Mass des Laktatgehaltes wird.
Variante drei, das anlegen einer Wechselspannung mit entsprechender Frequenz, welche einen laktatabhängigen Umladestrom erzeugt. ?

Dann lassen wir aber besser den Chemiker drann.

Und denkt daran : "neue Akkus braucht das Land"

LG aus GR

[BernhardS]

Hallo,

ich würd ja gern, steh aber leider irgendwie auf der Leitung

Dies funktioniert mit dieser Potentiostatenschaltung sehr gut, jedoch bräuchte ich noch 1 - 2 Alternativen

eine Ersatzschaltung für den Potentiostaten zu entwickeln reicht für mehrere Diplomarbeiten.
Wenn ich an meinen letzten Diplomanten denke, da saß der Prof da und hat sich geduldig angehört was der junge Mann da interessantes gemacht hat und hat mich dann angeschaut und gesagt: "Das haben Sie ihm alles gesagt und er hat das sehr schön gemacht. Aber wo ist da Neue?"
Wir sind dann alles durchgegangen und haben dann nach dem gesucht was der Diplomant schöpferisch geleistet hat. Ein Detail bei der Verbesserung der Haltbarkeit einer chemischen Lösung hat ihm dann gereicht. Es war wenig, aber es war neu und der Diplomant hat es alleine in Richtung "besser" abgeändert.
Zugegeben, ein sehr fleißiger und akribischer Prof, vermutlich nicht ganz der Standardfall.
So kenne ich halt das Geschäft. Die bisherige Aufgabenstellung konnte ich noch nicht erkennen, kann daher auch keinen Denkanstoß liefern.

[Erfinderlein]

Hallo Bernhard,

die Variantendiskussion sehe ich so, dass der Prof. auf diese Art und Weise an neue Gedankengänge kommt, welche ihm vielleicht nach entsprechender Vereinnahmung und ordentlicher Arbeit daran, wenn nicht den Nobel-Preis, dann vielleicht ein halbes Milliönchen bei einem Chemiekonzern einbringt, smile.

Ja die Frage an Klon5 ist interessant, was sein Eigenanteil an der Arbeit anbelangt ?

embedded off topic:

Bernhard "ätsch" ich habe seit einem halben Jahr die Erstauflage des Römp von 1947 mit Imprimatur der Besatzungsmacht, bestens erhalten aus ebay gekauft. Neben drann kann man aber auch in der 6 bändigen Neuauflage nachschauen, smile.

embedded off topic end.

LG aus GR

[BernhardS]

Hallo Lothar,

ich vergönne Die den Römp von Herzen. Anekdote: Wenn in den Nachrichten irgendwas chemisches war, hat sich unser früherer Abteilungsleiter immer die Stichworte notiert. In der Früh ist er zuerst an den Bücherschrank gegangen und hat alle Wörter, die jemand aus den Nachrichten aufgeschnappt haben könnte, im Römp nachgeschlagen, noch bevor er sein Büro aufgesperrt hat. Wenn er tagsüber von einem Kollegen so nebenbei gefragt worden ist, hatte er stets eine Antwort parat.
Bei den Grundkenntnissen ändert sich der Wissensstand bei weitem nicht so schnell wie uns mancher Politiker oder Journalist gern einreden würde. Es kommt ihm vielleicht so vor.

zu den Varianten: Nein, das mit der Neuerung muss schon so sein. Die Fach/Hochschulen haben auch einen Forschungsauftrag, sie sind nicht dazu da, die Industrie mit fix und fertig ausgebildeten Leuten zu versorgen. Im konkreten Fall war die Industrie, in Form des Meßgeräteherstellers, beim Einkassieren der Neuereung eh schneller.

zu den Batterien: Auch hier wachsen die Bäume nicht in den Himmel. Schlag doch mal das Periodensystem der Elemente auf und schau was noch leichter leichter als Lithium ist. Viel ist es nicht.

Bernhard

[anders]

... "ätsch" ich habe seit einem halben Jahr die Erstauflage des Römp von 1947 mit Imprimatur der Besatzungsmacht, bestens erhalten aus ebay gekauft.

Ätsch Bätsch, mit Doppel-p geschrieben habe ich die schon seit ca. 1964. Hat mir damals mein Chemielehrer geschenkt.

[Klon5]

da sind wir ja schön vom thema abgekommen
ist auch erstmal egal..ich muss mich erstmal noch weiter zur "amperometrie" schlau machen..wenn ihr da noch hinweise bzw. gute quellen wisst, dann feuer frei..ansonsten melde ich mich bei bedarf mal wieder...viele grüße und danke erstmal

[BernhardS]

Hallo,

Es gibt eine Lösung die funktioniert, kostet auch nicht viel wenn man es nicht gerade als Laborgerät kauft und so weiter.
Da bricht bei mir die Kreativität schlicht zusammen. Tut mir leid. Bin wohl schon zu alt oder zu lange in der Industrie.

Interessante Strommessungen habe ich natürlich schon gesehen. Eine funktionierte mit portionsweisem Ladungstransport mittels eines Kondensators der ständig umgepolt wurde. Der Umpoler hatte Kontakte auf einer Drehscheibe und das Meßergebniss wurde in Umdehungen angegeben. War sehr alltagstauglich und: Meßbereichsänderung über viele Größenordnungen durch Tausch eines Kondensators!

Eine andere funktionierte mit zwei elektrochemischen Zellen in Reihe. In der ersten wurde irgendwas umgesetzt, in der zweiten wurde ein Farbstoff elektrochemisch abgebaut und die Restfarbe optisch gemessen.


Bernhard

[Erfinderlein]

Hallo,

du kannst einen Potentiostaten auch als sogenanntes "Null-Ohm-Ammeter" benutzen.
Habe mal ein wenig gegoogelt: siehe bei 4.tens

http://www.bank-ic.de/de/aplicat/current.html

LG aus GR