Das Arbeiten mit ionenselektiven Elektroden

Prof. Dr. Karl Cammann ist Lehrstuhlinhaber für Analytische Chemie und Leiter des Instituts für Chemo- und Biosensorik (ICB) an der Westfälischen Wilhelm-Universität Münster.

1 Grundlagen der Potentiometrie.- 1.1 Vorgänge an Elektroden.- 1.2 Die Nernst-Gleichung.- 1.3 Potentialbestimmende Ionen.- 1.4 Ionenselektive Elektrodenmaterialien.- 1.5 Klassifikation.- 1.6 Mischpotentiale.- 1.7 Der Selektivitätskoeffizient als quantitative Kennzeichnung der Elektrodenselektivität.- 1.8 Konzentration, Aktivität und Aktivitätskoeffizient.- 2 Elektrodenpotentialmessung.- 2.1 Bezugselektroden.- 2.2 Die Standardwasserstoffelektrode als primäre Bezugselektrode.- 2.3 Die Diffusionsspannung.- 2.4 Sekundäre Bezugselektroden.- 2.5 Umwelthinweise.- 3 Ionenselektive Elektroden.- 3.1 Gemeinsame Konstruktionsprinzipien.- 3.2 Festkörpermembran-Elektroden.- 3.3 Flüssigmembran-Elektroden.- 3.4 "Solid-state"-Elektroden mit elektroaktivem Überzug.- 3.5 Gas-Sensoren.- 3.6 Bio-Sensoren.- 4 Meßtechnik bei ionenselektiven Elektroden.- 4.1 Elektrisches Ersatzschaltbild einer Elektrodenmeßkette mit Überführung.- 4.2 Zur Messung der Spannung einer Elektrodenkette.- 4.3 Zur Auswahl eines Meßgerätes.- 4.4 Eigenschaften von Vorverstärkern.- 5 Analysentechniken unter Benutzung ionenselektiver Elektroden.- 5.1 Das Kalibrierkurven-Verfahren.- 5.2 Direkt-Anzeige über die pH- oder plon-Skala eines Meßgerätes.- 5.3 Titrationsverfahren zur Bestimmung der Konzentration eines Stoffes.- 5.4 Konzentrationsbestimmungen mit Hilfe einer Standard-Zugabe bei bekannter Elektrodensteilheit S.- 5.5 Konzentrationsbestimmung mit Hilfe einer Standard-Zugabe bei unbekannter Elektroden-Steilheit S.- 5.6 Meßpraxis der Zumischmethode am Beispiel einer Natrium- und Kalium-Bestimmung von Blutserum.- 5.7 Konzentrationsbestimmungen mit Hilfe einer "mathematisch linearisierten" Titrationskurve.- 5.8 Praxis der Extrapolationsmethode: Bestimmung von Chlorid im mg/kg-Bereich.- 5.9Bestimmung einiger charakteristischer Elektrodenparameter.- 6 Anwendungsbeispiele ionenselektiver Elektroden.- 6.1 Physiologie, Biologie, Medizin.- 6.2 Kontinuierliche Messungen in der Industrie und Umweltforschung.- 6.3 Bestimmen von Gleichgewichtskonstanten.- 6.4 Messungen in nichtwäßrigen Lösungen.- 6.5 Fehler und Störungen beim Arbeiten mit ionenselektiven Elektroden.- Ausblick.- A.1 Thermodynamische und Aktivitätstabellen.- A.2 Tabellen zu Bezugselektroden.- A.3 Ioneneinsteller.- A.4 Ionenpuffer.- A.4.1 Kationenpuffer.- A.4.2 Anionenpuffer.- A.4.3 Gaspuffer.- A.5 Tabelle zum Auswerten der Analysentechnik 5.4.1.- A.6 Tabelle zum Auswerten der Analysentechnik 5.4.2.- A.7 Tabelle zum Auswerten der Analysentechnik 5.5.1.- A.8 Tabelle zum Auswerten der Analysentechnik 5.5.2.- A.9 Auswerttabelle für Standardzugabe+Verdünnung 1:1.- Literatur.- Verzeichnis der benutzten Symbole.