Entwicklung und Validierung einer elektrochemischen Methode zur ...
Entwicklung und Validierung einer elektrochemischen Methode zur ... Entwicklung und Validierung einer elektrochemischen Methode zur ...
Legende zu Gleichung 11 U R = I 1 R I = U κ ≡ 1 ; U R ≡ E κ = I E ⋅E NHE NHE I = κ ⋅ E ( NHE ; pHx ) NHE Gleichung 10: Anwendung des Ohmschen Gesetzes zur Herleitung des P-Wertes R = elektrischer Widerstand U = elektrische Spannung = spezifische elektrische Leitfähigkeit E = pH-korrigiertes Redoxpotenzial, Bezug auf NHE I = elektrischer Strom Hierbei ist I ein hypothetischer Strom, der bei der angegebenen Spannung durch den Flüssigkeitswiderstand der Messzelle fließen würde. Kritisch anzumerken ist hierzu, dass keinen physikalischen Ohmschen Widerstand darstellt. Dies wird schon an der Einheit von [S cm -1 ] deutlich. Die Anwendung des physikalischen Ohmschen Gesetzes auf physiko- chemische Parameter erscheint daher problematisch. Unter Anwendung der Gleichung für die elektrische Leistung und für den rH-Wert ergibt sich weiter: (10) 30
H E( mess; NHE ) = + 2 ⋅ pH 0, 0296 ( ) E = 0, 0296 rH − 2 pH ( mess; NHE ) ( ( ) κ ) ( 0, 0296( 2 ) ) 0, 0296( 2 ) ( 0, 0296( 2 2 ) ) κ P = U ⋅ I = rH − pH ⋅ rH − pH ⋅ P = rH − pH ⋅ Gleichung 11: Herleitung der Formel für den P-Wert nach WOLF und REY, 1997 Aus der P-Wert-Formel wird ersichtlich, dass Redoxpotenzial und pH-Wert einen durch die Quadrierung überdimensionalen Einfluss auf den P-Wert haben, die spezifische Leitfähigkeit jedoch relativ untergewichtet ist. Ob dies zweckmäßig ist kann nur anhand empirischer Untersuchungen bestimmt werden. Ein solcher Nachweis steht jedoch aus und war nicht Bestandteil dieser Arbeit. Einen anderen Ansatz, die einzelnen Parameter zu einem Ergebnis zusammenzufassen, hat SCHUBERT (1971) verfolgt, der die Anfälligkeit für Fleischbräune bei Äpfeln in Zusammenhang mit elektrochemischen Parametern untersuchte. Er bildete für zehn Apfelsorten aufgrund der Parameter elektrische Leitfähigkeit, pH- und rH-Wert Ränge für jede einzelne Sorte und jeden einzelnen Parameter. Die Ränge wurden mit 2 (Leitfähigkeit), 0,5 (pH) bzw. 1 (rH) gewichtet und pro Sorte addiert. Die so ermittelte Gesamtpunktzahl pro Sorte wurde wieder Rängen zugeordnet. Es zeigte sich eine große Übereinstimmung des ermittelten Ranges in Bezug auf die Neigung zur Fleischbräune. Die Rangwichtungen wurden dabei aufgrund empirischer Erfahrungen gebildet. Ein solches Vorgehen setzt jedoch die Erhebung umfangreicher Datenmengen voraus, was nicht Bestandteil der vorliegenden Arbeit war. 31
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H<br />
E(<br />
mess; NHE )<br />
= + 2 ⋅ pH<br />
0, 0296<br />
( )<br />
E = 0, 0296 rH − 2 pH<br />
( mess; NHE )<br />
( ( ) κ )<br />
( 0, 0296( 2 ) ) 0, 0296( 2 )<br />
( 0, 0296( 2<br />
2<br />
) ) κ<br />
P = U ⋅ I = rH − pH ⋅ rH − pH ⋅<br />
P = rH − pH ⋅<br />
Gleichung 11: Herleitung der Formel für den P-Wert nach WOLF <strong>und</strong> REY, 1997<br />
Aus der P-Wert-Formel wird ersichtlich, dass Redoxpotenzial <strong>und</strong> pH-Wert einen durch die<br />
Quadrierung überdimensionalen Einfluss auf den P-Wert haben, die spezifische Leitfähigkeit<br />
jedoch relativ untergewichtet ist. Ob dies zweckmäßig ist kann nur anhand empirischer<br />
Untersuchungen bestimmt werden. Ein solcher Nachweis steht jedoch aus <strong>und</strong> war nicht<br />
Bestandteil dieser Arbeit.<br />
Einen anderen Ansatz, die einzelnen Parameter zu einem Ergebnis zusammenzufassen, hat<br />
SCHUBERT (1971) verfolgt, der die Anfälligkeit für Fleischbräune bei Äpfeln in Zusammenhang<br />
mit <strong>elektrochemischen</strong> Parametern untersuchte. Er bildete für zehn Apfelsorten aufgr<strong>und</strong> der<br />
Parameter elektrische Leitfähigkeit, pH- <strong>und</strong> rH-Wert Ränge für jede einzelne Sorte <strong>und</strong> jeden<br />
einzelnen Parameter. Die Ränge wurden mit 2 (Leitfähigkeit), 0,5 (pH) bzw. 1 (rH) gewichtet<br />
<strong>und</strong> pro Sorte addiert. Die so ermittelte Gesamtpunktzahl pro Sorte wurde wieder Rängen<br />
zugeordnet. Es zeigte sich eine große Übereinstimmung des ermittelten Ranges in Bezug auf die<br />
Neigung <strong>zur</strong> Fleischbräune. Die Rangwichtungen wurden dabei aufgr<strong>und</strong> empirischer<br />
Erfahrungen gebildet. Ein solches Vorgehen setzt jedoch die Erhebung umfangreicher<br />
Datenmengen voraus, was nicht Bestandteil der vorliegenden Arbeit war.<br />
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