Heiner Kaden

Voltammetric and spectroelectrochemical studies on 4-aminophenol at gold electrodes in aqueous and organic media

Abstract Voltammetric and UV–Vis spectroelectrochemical studies on 4-aminophenol (4-AP) at gold electrodes have been carried out in conventional electrochemical and in novel spectroelectrochemical cells. As base electrolytes acetonitrile with 10−2 M tetrabutylammonium hexafluorophosphate as supporting electrolyte and acetate buffer (pH 4.6) solutions have been used. 4-AP was electrochemically oxidized at gold electrodes at potentials >+0.1 V in aqueous solutions and at potentials >+0.5 V in acetonitrile solutions. The formation of an oxidation product has been characterized in situ by UV–Vis spectroscopy in a novel optical thin-layer spectroelectrochemical cell.

Voltammetric examinations of ferrocene on microelectrodes and microarrayelectrodes

Voltammetric investigations of ferrocene in organic media with planar, disk and band shaped microelectrodes (ME) and microarrayelectrodes (MAE) were carried out in stationary solutions and under flow-through conditions with flow-injection analysis (FIA). The electrodes were embedded in cylindrical electrode bodies made of epoxy resin. During the FIA experiments miniaturized flow-through cells with a three electrode configuration (wall-jet, thin-layer principle) were used. As detectors microelectrodes and microarrayelectrodes consisting of platinum wires (radius: 10 μm), gold wires (radius: 12.5 μm), carbon fibres (radius: 3.5 μm) and gold foils (foil thickness: 30 μm) were constructed using fine precision manufacturing methods by sealing the electrode materials in insulating resins.

Sensorik zur Online-Messung von Schmieröleigenschaften

Am Kurt-Schwabe-Institut fur Mess- und Sensortechnik Meinsberg wurden zwei elektrische Sensorprinzipien zur Kennzeichnung des Gebrauchszustandes von Schmierolen fur Automobile entwickelt und im Laboratoriumsmasstab sowie — im Fall eines kapazitiven Sensors — an einem Motorprufstand getestet. Es wurden Zusammenhange zwischen der Konzentration bestimmter Olbestandteile und impedanzspektroskopisch ermittelten Daten nachgewiesen, die auf Moglichkeiten einer technischen Nutzung der Sensorik hinweisen.

Kalibrierung elektrochemischer Sensoren unter Nutzung genetischer Algorithmen

Eine neue Methode zur Kalibrierung elektrochemischer Sensoren wird vorgestellt. Nach einer Einführung zur Kalibriertechnik elektrochemischer Sensoren wird die Anwendung genetischer Algorithmen am Beispiel der Kalibrierung eines elektrochemischen Wasserstoffperoxid-Sensors gezeigt. Die Eigenschaften der genetischen Algorithmen werden erläutert und mögliche Anwendungen diskutiert. Das neue Kalibrierverfahren hat Vorteile im Vergleich mit der Regressionsanalyse.

pH-Messung in der Tierphysiologie, besonders im Pansen von Milchkühen

Zusammenfassung Die pH-Messung nimmt in tierphysiologischen Untersuchungen eine wesentliche Rolle ein. Sie wird für Messungen an der Haut, am Auge, im Blutkreislauf, in der Speiseröhre und vor allem im Magen von Tieren herangezogen. Nach einer kurzen Literaturübersicht über die genannten Anwendungen wird über die Entwicklung einer nicht kabelgebundenen Sonde für die pH-Bestimmung im Pansen von Milchkühen eingegangen. Diese Sonde ist zum In-vivo-Einsatz vorgesehen, um eine der wichtigsten Erkrankungen von Milchkühen, die subakute Pansenazidose, zu diagnostizieren und das Fütterungsregime entsprechend zu gestalten. Abstract The pH measurement plays an important role in animal physiological investigations. It is used for measurements on the skin, the eye, in the bloodstream, in the esophagus and particularly in the stomach of animals. After a brief literature review of these applications the development of a non-wired probe for the determination of pH in the rumen of dairy cows is presented. This probe is provided for in vivo applications to diagnose one of the most important diseases of dairy cattle, the subacute ruminal acidosis, and for optimizing the feeding regime accordingly.

Rauschmessung in elektrochemischen Systemen / Noise Measurement on Electrochemical Systems

Seit einigen Jahren stößt die Rauschmessung an elektrochemischen Systemen bei Materialwissenschaftlern und Chemikern auf zunehmendes Interesse. Diese neue Meßmethode liefert grundlegende Informationen über Korrosionsvorgänge und die Kinetik elektrochemischer Reaktionen. Sie ist äußerst empfindlich, und das zu untersuchende System wird durch den Meßvorgang praktisch nicht gestört. Die Amplituden der zu messenden Stromoder Spannungssignale sind sehr gering. Aus diesem Grunde werden an die Meßanordnung insbesondere bezüglich der Abschirmung der Meßzelle sowie der Gleichtaktunterdrückung und des Eigenrauschens der Verstärker und Meßgeräte besonders hohe Anforderungen gestellt. In der vorliegenden Arbeit wird über experimentelle Untersuchungen an Referenzelektroden berichtet. Referenzelektroden sind unabdingbare Komponenten elektrochemischer Meßsysteme, deren Funktion die Qualität der Meßergebnisse erheblich beeinflußt. Es wird gezeigt, in welcher Weise das Rauschverhalten der Referenzelektrode von bestimmten chemischen, physikalischen und mechanischen Einflüssen abhängig ist.

Geschichte der pH-Glaselektrode und der pH-MesstechnikHistory of the pH glass electrode and the electrometric pH measurement

Zusammenfassung Die Geschichte der Glaselektrode begann im 19. Jahrhundert mit der Entdeckung der elektrischen Leitfähigkeit von Glas. Die elektrochemischen Eigenschaften von Glaselektroden wurden eingangs des 20. Jahrhunderts entdeckt. Ihr breiter Einsatz in der Messtechnik wurde nach der Entwicklung der Elektronenröhre möglich.

On-line-Messung der Eigenschaften von Schmierölen für Verbrennungsmotoren mit einem elektrischen Sensor

Die Gebrauchseigenschaften von Ölen in Verbrennungskraftmaschinen werden vor allem durch die Parameter Viskosität, Alkalität, Feuchtegehalt und Feststoffanteil, der aus Abrieb stammt, charakterisiert. Die Zielstellung dieser Arbeit war es, einen kapazitiven Sensor zu entwickeln, der bei Verzicht auf apparativ aufwendige Untersuchungen im Labor On-line-Messungen des Zustandes von Schmieröl im Kraftfahrzeug ermöglicht. Grundlage des verwendeten Sensorprinzips ist der Befund, daß der Verschleißzustand eines Öls mit impedanzspektroskopischen Daten korreliert werden kann. Im vorliegenden Beitrag werden das Sensorprinzip, die Konstruktion des Sensors, das Meßverfahren, die Auswertung der Sensorsignale sowie Meßergebnisse vorgestellt. Die Resultate werden im Zusammenhang mit chemischen und physikalischen Referenzmessungen diskutiert.