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Die Messung von Spannung und Strom ist bei der elektrochemischen Analyse zur Bestimmung von chemischen Verbindungen in Lösung und deren Konzentrationen unerlässlich. Für diese Anwendung werden häufig Elektroden aus Gold oder Platin in Kombination mit Referenzelektroden wie Ag/AgCl verwendet. Ein typischer Nachteil herkömmlicher Messaufbauten ist der Bedarf an mindestens 20 ml Analyt, was große Elektroden erfordert.
Dies hat zur Folge, dass die Elektroden teuer sein können und regelmäßig mit erheblichem Aufwand gereinigt werden müssen. Außerdem können verunreinigte Elektroden zu Messfehlern führen, wobei der Austausch von Elektroden aus Edelmetallen kostspielig und umweltschädlich ist. Die vom IPMS entwickelten analytischen Chips können diese Probleme überwinden und eignen sich besonders für Potentiometrie- und Voltammetrie-Messungen. Die Chips mit einer Fläche von 5 x 5 mm2 bieten verschiedene Elektrodengeometrien, Größen und Materialien für die Arbeits-, Gegen- und Referenzelektroden.
Präzise Elektrodengeometrien und -abmessungen bieten einen weiteren Vorteil für elektrochemische Messungen. Die Chips mit diesen Elektroden sind einfach zu handhaben und benötigen aufgrund ihrer ressourcenschonenden Herstellung nur eine sehr geringe Menge an Edelmetall. Die Analyse mit den Chips kann direkt mit einem Messadapter durchgeführt werden, oder sie können auf eine Keramikplatte geklebt werden. Die Größe der Keramikplatinen beträgt 30 x 9,3 x 0,63 mm3 und die Platinen haben sechs Kontaktpads, so dass bis zu zwei einzelne 3-Elektroden-Messzellen auf einem Chip verwendet werden können.
Eine Probengröße von einem Tröpfchen (~20 μl), das den Analyten enthält, ist ausreichend. Das System ist sowohl mit wässrigen Lösungen (pH 2… pH 10) als auch mit den meisten organischen Lösungsmitteln kompatibel. Verfügbare Elektrodenmaterialien sind Platin, Gold, Silber und Kupfer mit einer Dicke von 1 μm bis 3 μm. Maßgeschneiderte Chips, Sensoren, Elektrodengeometrien und Elektrodenmaterialien sind möglich und decken damit ein breites Spektrum an Anwendungen ab.
