Sensortechnik
ZHAW Biotechnologie
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Was ist ein chemischer Sensor?
Analytische chemische Sensoren sind miniaturisierte Umwandler, welche selektiv und reversibel auf bestimmte chemische Komponenten oder Ionen reagieren und schliesslich ein konzentrationsabhängiges Signal erzeugen.
Was ist ein Biosensor?
Messfühler mit integrierter sensitiven biologischer Komponente. Biologische Komponente ist verbunden mit Umwandler. Elektrisches Signal wird generiert, welches proportional zur Konzentration ist
Was sind grundlegende Prinzipien beim Aufbau von chemischen Sensoren und Biosensoren?
- Erkennung
- Transduktion
- Signalwandlung
Was ist Transduktion?
Mit selektiver Erkennung von Analyt wird gleichzeitig eine messbare physikalische Eigenschaft der sensitiven Schicht geändert z.B. Potential, Ladung
Welche Transduktionsmethoden gibt es?
- Amperometrisch
- Potentiometrisch
- Lumineszenz
- Absorbanz
Welche Vorgänge laufen in Erkennungsschicht ab?
Wechselwirkungen zwischen Analyt und immobilisierten Erkennungskomponente in sensitiver Schicht.
Typen von Erkennungskomponenten?
- Ionophor (kann Ionen komplexieren)
- Enzyme (kann Substrate spezifisch binden und umsetzen)
Einsatzarten von Sensoren oder wo werden Sensoren eingesetzt?
Sensoren kommen voralem In situ (d.h. vor Ort) zur Anwendenung. Können aber auch in andere Bereich vorkommen wie zum Beispiel:
- Ex situ (Probe wird entnommen und dann gemesen)
- Invasiv (kommen mit Lösung in Kontakt, z.B. Thermometer)
- Nicht invasiv (kommen mit Lösung nicht ind Kontakt, z.B. Laser)
Welche Kenngrössen charakterisieren chemischen Sensor?
Siehe Bild
Wie ist pH-Wert definiert?
- Mass für Konzentration von Protonen in Lösung
- Zahlenwert gibt negativen dekadischen Logarithmus an
- Je weniger freie Protonen in Lösung desto grösser ist pH-Wert
Was ist Autoprotolyse von Wasser?
Seltene Übertragung eines Protons von einem Wassermolekül auf ein anderes. Dabei entsteht EIN Oxonium-Ion und EIN Hydroxid-Ion.
2H2O -> H3O+ + OH-
Was ist pKs-Wert?
pKs ist negativer dekadischer Logarithmus von KS. KS = Säurekonstante
Was ist eine Pufferlösung?
Stoffgemisch dessen pH-Wert sich bei Zugabe von Säuren oder Laugen wenig stark ändern als es in einem ungepufferten System der Fall wäre. Beispiel: Blut Puffer bestehen aus hohen Konzentrationen schwacher Säuren und ihrer konjugierten Base.
Welche Bedeutung hat der Partialdruck bei einer O2-Messung?
Die Sauerstoffkonzentration c(O2) in einer Lösung (in mg·L-1 oder ppm) verhält sich proportional zu dessen Partialdruck in der Gasphase.
Wodurch wird Leitfähigkeit von Elektrolyten bestimmt?
Ionen bewegen sich in Elektrolyten. Beim Anlegen eines elektrischen Feldes bevorzugt in oder gegen Feldrichtung und verursachen Ladungstransport und Stromfluss.
Welche Stoffe tragen zu erhöhten TOC-Wert bei?
- Zellen und Keime
- Lösungsmittel
- organische Substanzen
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Cartes-fiches
Was ist ein chemischer Sensor?
Analytische chemische Sensoren sind miniaturisierte Umwandler, welche selektiv und reversibel auf bestimmte chemische Komponenten oder Ionen reagieren und schliesslich ein konzentrationsabhängiges Signal erzeugen.
Was ist ein Biosensor?
Messfühler mit integrierter sensitiven biologischer Komponente. Biologische Komponente ist verbunden mit Umwandler. Elektrisches Signal wird generiert, welches proportional zur Konzentration ist
Was sind grundlegende Prinzipien beim Aufbau von chemischen Sensoren und Biosensoren?
- Erkennung
- Transduktion
- Signalwandlung
Was ist Transduktion?
Mit selektiver Erkennung von Analyt wird gleichzeitig eine messbare physikalische Eigenschaft der sensitiven Schicht geändert z.B. Potential, Ladung
Welche Transduktionsmethoden gibt es?
- Amperometrisch
- Potentiometrisch
- Lumineszenz
- Absorbanz
Welche Vorgänge laufen in Erkennungsschicht ab?
Wechselwirkungen zwischen Analyt und immobilisierten Erkennungskomponente in sensitiver Schicht.
Typen von Erkennungskomponenten?
- Ionophor (kann Ionen komplexieren)
- Enzyme (kann Substrate spezifisch binden und umsetzen)
Einsatzarten von Sensoren oder wo werden Sensoren eingesetzt?
Sensoren kommen voralem In situ (d.h. vor Ort) zur Anwendenung. Können aber auch in andere Bereich vorkommen wie zum Beispiel:
- Ex situ (Probe wird entnommen und dann gemesen)
- Invasiv (kommen mit Lösung in Kontakt, z.B. Thermometer)
- Nicht invasiv (kommen mit Lösung nicht ind Kontakt, z.B. Laser)
Welche Kenngrössen charakterisieren chemischen Sensor?
Siehe Bild
Wie ist pH-Wert definiert?
- Mass für Konzentration von Protonen in Lösung
- Zahlenwert gibt negativen dekadischen Logarithmus an
- Je weniger freie Protonen in Lösung desto grösser ist pH-Wert
Was ist Autoprotolyse von Wasser?
Seltene Übertragung eines Protons von einem Wassermolekül auf ein anderes. Dabei entsteht EIN Oxonium-Ion und EIN Hydroxid-Ion.
2H2O -> H3O+ + OH-
Was ist pKs-Wert?
pKs ist negativer dekadischer Logarithmus von KS. KS = Säurekonstante
Was ist eine Pufferlösung?
Stoffgemisch dessen pH-Wert sich bei Zugabe von Säuren oder Laugen wenig stark ändern als es in einem ungepufferten System der Fall wäre. Beispiel: Blut Puffer bestehen aus hohen Konzentrationen schwacher Säuren und ihrer konjugierten Base.
Welche Bedeutung hat der Partialdruck bei einer O2-Messung?
Die Sauerstoffkonzentration c(O2) in einer Lösung (in mg·L-1 oder ppm) verhält sich proportional zu dessen Partialdruck in der Gasphase.
Wodurch wird Leitfähigkeit von Elektrolyten bestimmt?
Ionen bewegen sich in Elektrolyten. Beim Anlegen eines elektrischen Feldes bevorzugt in oder gegen Feldrichtung und verursachen Ladungstransport und Stromfluss.
Welche Stoffe tragen zu erhöhten TOC-Wert bei?
- Zellen und Keime
- Lösungsmittel
- organische Substanzen
