20.03.2012, 09:26 AM
Bei der inversen Voltammetrie (doppel 'M' ist korrekt) "reichert" man die Inhaltsstroffe der zu untersuchenden Brühe (z.B. reinstes Quellwasser) per Elektrolyse auf einer Elektrode an.
Die dabei auf der kleinen Elektrode angereicherten Ionen (zum Beispiel Blei, Quecksilber, Uran, Cadmium usw... usw.) kann man tlw. regelrecht zählen. Es sind nun mal interessierende Konzentrationen bis runter in den Nanogramm/Liter-Bereich.
Diesen winzigen Mengen steht nun eine megaleitfähige (mit Salz versetzte) Probemenge von beispielsweise 10ml entgegen.
Um sowas noch messen zu können, haben sich die den Chemikern zuspielenden Elektroniker schon zu Röhrenzeiten das differentielle Pulsmessverfahren ausgedacht.
Dabei wird die während der Anreicherung mit einer Spannung "unedel" gemachte Elektrode per Spannungsrampe "edler" gemacht. Die dabei wieder abgestoßenen winzigen Ionenmengen kann man nicht direkt per Strommessung bestimmen. Dazu ist die Lösung viel zu leitfähig. Stattdessen verwendet man auf der Rampe aufmodulierte kleine Millivolt-Impulse.
Wertet man nun nur die Stromänderung bei diesen kleinen und relativ hochfrequenten Impulsen aus, so erhält man ionenabhängige Wechselströme, die von einem durch die Lösungsleitfähigkeit verursachten (Fast)-Gleichstrom der langsamen Spannungsrampe überlagert sind. Das kann man elektronisch filtern (Differenzbildung und "Kurvenfitting") und übrig bleibt die gewünschte Einzelionenempfindlichkeit.
Der Spruch mit dem Kapitän und dem Schiff ist unter Chemikern weit verbreitet. Sie beweisen tagtäglich, dass das geht. Dass man das Kapitänsgewicht oder den Smutje oder den König auch mit dem ganzen Schiff aufs Kilogramm genau ausmessen kann.
Auch bei den Elektrochemikern gibts u.a. Phasenmessung (aber auch noch ganz andere Messverfahren), um derartige Analysen zu ermöglichen. Wir haben einen Analogrechner, der das alles kann.
Aber nichts ist so robust und empfindlich wie die differentielle Pulsmessung.
Mich erinnert dieses Verfahren sehr an die vorliegende Aufgabenstellung. Wir haben das Schiff mit hunderten von Mikrofarad. Und wir haben den Kapitän, den wir aus dem Gesamtgewicht herausrechnen wollen.
Die dabei auf der kleinen Elektrode angereicherten Ionen (zum Beispiel Blei, Quecksilber, Uran, Cadmium usw... usw.) kann man tlw. regelrecht zählen. Es sind nun mal interessierende Konzentrationen bis runter in den Nanogramm/Liter-Bereich.
Diesen winzigen Mengen steht nun eine megaleitfähige (mit Salz versetzte) Probemenge von beispielsweise 10ml entgegen.
Um sowas noch messen zu können, haben sich die den Chemikern zuspielenden Elektroniker schon zu Röhrenzeiten das differentielle Pulsmessverfahren ausgedacht.
Dabei wird die während der Anreicherung mit einer Spannung "unedel" gemachte Elektrode per Spannungsrampe "edler" gemacht. Die dabei wieder abgestoßenen winzigen Ionenmengen kann man nicht direkt per Strommessung bestimmen. Dazu ist die Lösung viel zu leitfähig. Stattdessen verwendet man auf der Rampe aufmodulierte kleine Millivolt-Impulse.
Wertet man nun nur die Stromänderung bei diesen kleinen und relativ hochfrequenten Impulsen aus, so erhält man ionenabhängige Wechselströme, die von einem durch die Lösungsleitfähigkeit verursachten (Fast)-Gleichstrom der langsamen Spannungsrampe überlagert sind. Das kann man elektronisch filtern (Differenzbildung und "Kurvenfitting") und übrig bleibt die gewünschte Einzelionenempfindlichkeit.
Der Spruch mit dem Kapitän und dem Schiff ist unter Chemikern weit verbreitet. Sie beweisen tagtäglich, dass das geht. Dass man das Kapitänsgewicht oder den Smutje oder den König auch mit dem ganzen Schiff aufs Kilogramm genau ausmessen kann.
Auch bei den Elektrochemikern gibts u.a. Phasenmessung (aber auch noch ganz andere Messverfahren), um derartige Analysen zu ermöglichen. Wir haben einen Analogrechner, der das alles kann.
Aber nichts ist so robust und empfindlich wie die differentielle Pulsmessung.
Mich erinnert dieses Verfahren sehr an die vorliegende Aufgabenstellung. Wir haben das Schiff mit hunderten von Mikrofarad. Und wir haben den Kapitän, den wir aus dem Gesamtgewicht herausrechnen wollen.