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Sprache Deutsch
Stufe Andere
Erstellt / Aktualisiert 29.12.2016 / 12.01.2020
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was sind chemische Sensoren?

miniaturisierte Umwandler, welche selektiv und reversibel auf bestimmte chemische Komponenten oder Ionen reagieren und schliesslich ein konzentrationsabhängiges Signal erzeugen

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erkläre das Messprinzip eines Sensors

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  • Erkennung
    • in einer sensitiven Schicht findet eine Wechselwirkung zwischen Analytmolekül und einer immobilisierten Erkennungskomponente (z.B. Ionophor, Enzym) statt
      • Ionophor: Molekül, dass Ionen durch eine Membran transportiert
  • Transduktion
    • Änderung einer messbaren physikalischen Eigenschaft der sensitiven Schicht
  • Sgnalwandlung
    • Änderung des Messsignals in ein elektrisches Signal
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nenne die wichtigsten Transduktionsmethoden (6)

  • Optisch
  • Elektrisch
  • Magnetisch
  • thermisch
  • Mechanisch
  • Chemisch
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was sind die Vorteile eines chemischen Sensors gegenüber klassischen Analysemethoden, wie Spektroskopie oder Chromatographie? (6)

  • Einfache und kompakte Bauform; minaturisierbar
  • vor Ort einsetzbar; kontinuierliche Messung und somit Überwachung und Regelung möglich
  • Probenaufbereitung vielfach nicht nötig
  • sehr selektive Messung, daher aber auch limitiertes Anwendungsspektrums eines Sensors
  • kurze Ansprechzeit und schnelle Messung
  • Bedienerfreundliche "plug n' Measure"
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was sind Anwendungsgebiete von chemschen Sensoren?

  • BT
  • LM
  • Umwelt
  • klinische Chemie
    • Cobas!!!
    • Accu check
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erkläre folgende Begriffe:

  • in-situ oder in-line
  • ex-situ oder near-line bzw. off-line
  • nicht invasiv
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  • in-situ oder in-line
    • Sensor ist direkt im Prozess eingebaut (Bioreaktor)
    • hauptsächlicher Einsatz von Sensoren
  • ex-situ oder near-line bzw. off-line
    • aus dem Prozess wird eine Probe gezogen und an einem Messgerät untersucht
    • Probe wird anschl. nicht mehr dem Prozess zugeführt
  • nicht invasiv
    • Messungen, ohne das der Sensor in direktem Kontakt mit dem Messmedium steht
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aus welchen Komponenten besteht ein Messsystem in der Prozessanalytik? (6)

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  • Sensor
  • Messkabel
  • Armatur
  • Messgerät (Transmitter)
  • Wartungssystem für die automatische Reinigung und Kalibration des Sensors
  • Aufzeichnungs- und Steuerungseinheit bzw. Prozessleitsystem
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nenne einige Analyte, die mit chemischen Sensoren gemessen werden können (4)

  • KAtionen
    • Protonen, Ammonium, Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Blei, Kufer, Zink, Silber, u.a.
  • Anionen
    • Chlorid, Bromid, Nitrat, Nitrit, Carbonat, Sulfid u.a.
  • Gase
    • Kohlendioxid, Sauerstoff, Ammoniak, flüchtige Amine, u.a.
  • enzymatische Biosensoren oder Immunosensoren
    • Glucose, Glutamat, Harnstoff, Lactat, u.a.
    • Antibiotika, Alkaloide, Vitamine