Forschungsgesellschaft für Messtechnik,
Sensorik und Medizintechnik e.V. Dresden

Elektrochemische Sensoren zum Nachweis organischer Luftschadstoffe durch Adsorption

Das schon früher von uns vorgestellte potentiodynamische Sensorprinzip wurde für den praktischen Einsatz deutlich weiterentwickelt. Der lineare Bereich für alle relevanten Substanzen, insbesondere Aromaten, wurde auf 0,1 - > 200 ppm ausgedehnt. Damit ist für sehr viele Verbindungen der Bereich von weit unter bis weit über dem MAK-Wert erfaßbar. Das Meßprinzip von Adsorption und anschließender signalliefernder Reaktion mit selbst­tätiger Anpassung an die Analytkonzentration kann auch auf andere Substanzen angewandt werden. Anreicherungseffekte werden durch eine elektrolyt- seitige Diffusionsbarriere mit Hilfselektrolyse niedrig gehalten. Dadurch wird die Regenerationszeit des Sensors nach Übersättigung verkürzt. Die Empfindlichkeit wird durch den Diffusionskoeffizienten im Elektrolyten, die Henry-Konstante und die Zahl der zur Oxidation erforderlichen Elektronen bestimmt. Die Querempfindlichkeit gegen CO sowie gesättigte Kohlenwasserstoffe ist sehr gering (< 0,005 für CO). In anderen Fällen kann die Anwesenheit von Störgasen erkannt werden, so daß eine falsche Zuordnung vermieden wird. Die Auswirkung der Adsorption des Analyten an den Werkstoffen des Sensors, insbesondere am Träger des Katalysators, hier der Aromaten an der hydrophoben Gasdiffusionsmembran aus PTFE, auf die Ansprechzeit wurde erkannt und beschrieben. Dies ist auch für alle anderen Sensortypen für viele organische Substanzen im Bereich kleinster Konzentrationen bedeutsam.

Bearbeitet wurde das Forschungsthema von 12/00 bis 05/04 an der Universität Bonn (Institut für Physikalische und Theoretische Chemie) , Römerstraße 164, 53117 Bonn.