Chemie Diplomarbeit / Fakultät für Chemie und Pharmazie ...

Gesamtimpedanz Z [Ω]
Phasenwinkel [°]
Frequenz [Hz]
Abbildung 24: Impedanzen und Verlauf des Phasenwinkels der Gegenelektrode auf einer unbehandelten
Mikroelektrodenstruktur: Meßdaten und Simulationsdaten eines Ersatzschaltkreises mit den im Text genannten
Schaltkreiselementen kommen mit geringer relativer Abweichung aufeinander zu liegen.
Die parasitäre Kapazität der Leiterbahnen auf dem Keramikträger fließt offenbar nicht in das
Meßergebnis mit ein. Mit der Simulation eines R(RC)R(RC)- bzw R(RC)(RC)- Schaltkreises
(wobei die Elemente in den runden Klammern immer parallel angeordnet sind) für eine
doppelte Grenzschicht (Elektroden und Leiterbahnen) mit und ohne Zwischenwiderstand
ließen sich die Meßdaten nicht angleichen. Die Annahme, daß die Elektroden mit einer
Passivierungsschicht belegt seien und damit nicht in direktem Kontakt mit der Saline stehen,
konnte ausgeschlossen werden: Zunächst wurden die Strukturen in Aceton, Isopropanol und
Wasser im Ultraschall gereinigt. (Die Reinigung im Ultraschall ist im allgemeinen nicht
ratsam, da die fragile Membran der Mikroelektrodenstruktur leicht zerbricht.) Diese
Reinigungsprozedur führte zu keiner Veränderung des Impedanzverhaltens, wohl aber die
elektrolytische Belegung mit Silber, deren Ablauf und Auswirkung auf das Impedanzverhalten
in den „erwünschten“ Bereich weiter unten diskutiert wird. Nach elektrolytisch-oxidativem
Ablösen der Silberschicht zeigten die Elektroden wieder exakt das ursprünglich hohe, lineare
Impedanzverhalten der unbehandelten Strukturen. Eine Behandlung der Elektroden mit
20%iger HCl-Lösung über drei Stunden führte zu einer reversiblen Herabsetzung der
Impedanzen um eine Größenordnung, wobei der lineare Verlauf erhalten blieb. Allgemein läßt
sich sagen, daß die kontaktierten Elektrodenfenster auf den Mikroelektrodenstrukturen in der
Regel untereinander nahezu gleiches Impedanzverhalten zeigen. Aufgrund der fast 20fach
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