Entwicklung und Validierung einer elektrochemischen Methode zur ...

Kalibrier-Pufferlösungen sind international genormt und können in zertifizierter Qualität
bezogen werden.
Wegen der Temperaturabhängigkeit der NERNST-Steilheit ist eine Temperaturkompensation bei
der Messung vorzunehmen. Diese erfolgt im allgemeinen direkt im Messgerät anhand eines
simultan aufgenommenen Temperaturwertes. Der Temperatursensor kann dabei in die Messkette
eingebaut oder separiert sein.
3.1.3 Redoxpotenzial
Viele in der Natur ablaufende Reaktionen sind sogenannte Redoxreaktionen. Das sind chemische
Reaktionen, bei denen Elektronen übertragen werden. Dabei wird die Reaktion, bei der
Elektronen abgegeben werden als Oxidation bezeichnet. Umgekehrt wird die Reaktion, bei der
Elektronen aufgenommen werden als Reduktion bezeichnet. Daraus erklärt sich, dass eine
Reduktion nicht ohne Oxidation auftreten kann und umgekehrt (ZEECK et al. 2000, S. 72).
Redoxreaktionen verlaufen nach dem Schema:
A + B ÙØ AB Redoxreaktion
A ÙØ A n+ + ne -
B + ne - ÙØ B n-
Teilreaktion: Oxidation
Teilreaktion: Reduktion
Stoff A gibt n Elektronen (e - ) ab, ist also Elektronendonator oder Reduktionsmittel. Stoff B
nimmt dieselbe Anzahl Elektronen auf, ist also Elektronenakzeptor oder Oxidationsmittel. Nach
dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik kann das Redoxpotenzial als Maß für die
maximale Arbeit einer bei konstantem Druck und Temperatur verlaufenden Redoxreaktion
interpretiert werden. Es ist ein Maß für die Änderung von Gibb’s freier Energie ( G) des
Redoxsystems (ZEECK et al. 2000, S. 123).
Wie bei allen chemischen Reaktionen stellt sich auch bei den Redoxreaktionen ein mit dem
Massenwirkungsgesetz beschreibbares Gleichgewicht ein. Dieses ist durch auch durch den
Quotienten der Konzentrationen bzw. elektrochemischen Aktivitäten (in der Folge: “Aktivitäts-
Quotient”) der Reaktionspartner gekennzeichnet.
Lässt man Redoxreaktionen in einer elektrochemischen Zelle ablaufen, so kann man die bei der
Reaktion übertragenen Elektronen über die Elektroden leiten. Die sich in einer solchen
elektrochemischen Zelle bildende Potenzialdifferenz ist ein Maß für die Aktivitäts-Quotienten
der beteiligten oxidierten und reduzierten Stoffe. Die über die Elektroden geleiteten Elektronen
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