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Alt 30.07.2010, 16:26   #1   Druckbare Version zeigen
dabu Männlich
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Beiträge: 1
Potentiometrischer Sensor

Hallo zusammen

Ich studiere Elektrotechnik und besuche zur Zeit eine Vorlesung über Biosensoren. Es geht um einfache potentiometrische Sensoren, doch das Problem liegt beim Rechnen mit den verschiedenen Stoffkonzentrationen ({mol/cm^3}, ppm etc.)

Die Aufgabe:

A fluoride ion electrode is used to measure the fluoride concentration in a cup of tea. When immersed in a mixture of {35 cm^{-3}} of tea and {15 cm^{-3}} of an ionic-strength adjustment buffer, the electrode gave a reading of 90 mV. When {2 cm^{-3}} of a 0.005 M fluoride solution was added to this mixture, the reading became 166.7 mV.

a) Calculate the concentration {C_u} of fluoride ions in the initial cup of tea.
b) Calculate the reading for a mixture with the same volumes of tea and adjustment buffer but a concentration {C’_u= 1/3 C_u}

Meine Lösung:

a) Man nimmt die Nerst-Gleichung für die beiden Messungen:{ \Delta \Phi = const. + \frac{RT}{nF} \ln(C)} (mit n=1 wegen den einfach negativ geladenen Fluorid-Ionen):

{90mV = const. + \frac{RT}{nF} \ln(C)\\166.7mV = const. + \frac{RT}{nF} \ln(\frac{C\cdot 50cm^{-3} + 0.005M\cdot  2cm^{-3}}{52cm^{-3}})}

Nun von der zweiten Gleichung die erste abziehen und nach C auflösen: {C = 10.41\mu mol \cdot cm^{-3}}. Die Konzentration am Anfang im Tee ist also: {C_u = C*50cm^{-3}/(35cm^{-3}) = 14.87\mu mol \cdot cm^{-3}}.

Ich bin mir sehr unsicher mit den Einheiten, kann mir jemand sagen, ob die Rechnung so stimmt und wie man das Ergebnis in ppm (parts per million) umrechnet?

Vielen Dank im Voraus und Grüsse,

dabu
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potentiometrischer sensor, ppm, stoffmenge

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