Name: Klorür iyonlarının Dinamik Elektrokimyasal Ölçüm (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 32 s
Description: Öğrenin kronopotansiyometrik teknikle klorür iyonu konsantrasyonunun dinamik ölçümünü. Bu yöntem uzun vadeli stabil referans elektrot gerektirmeden beton gibi malzemelerde gerçek zamanlı analiz sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma, STW'nin "Sürdürülebilir inşaat için entegre çözüm (IS2C) projesinin bir parçasıdır, çip üretimi sırasındaki desteği için Fleur van Rossem, çip tasarımı için Justyna Wiedemair ve el yazması hazırlığı sırasındaki desteği için Allison Bidulock.

1. Talaş İmalatı Not: çip bir Ag / AgCI çalışma elektrodu (WE), bir Ag / AgCI sözde referans elektrotu (psödo-RE) ve bir cam çip üzerinde karşı platin zıt elektrotta oluşur. Gümüş metal 16 işleyen, standart temiz oda kullanılarak bir cam çip üzerinde bırakılır. Daha sonra, yüzeyin üzerinde AgCİ tabaka oluşturmak için 30 saniye için 0.1 M FeCl3 çözelti içinde chloridized edilir. Şekil 1 &#39;de gösterildiği gibi, Ag / AgCI WE (alan = 9,812 mm2) Ag / AgCI sözde RE çevrili merkezinde yer almaktadır. <ol><li> düzlemsel gümüş elektrot oluşturmak için camın üzerine gümüş metal yatırın. aşağıdaki gibi bir temiz oda adım adım yonga üretim verilir: <ol><li> Litografi <ol><li> gofret temizlik için kons içine ilk cam gofret batırmayın. HNO 3 banyo yüzeyini temizlemek için 1 M KOH sonra içine herhangi bir organik kirlenme kaldırmak ve. </li><li> (200 nm kalınlığında) ile karşı olumlu bir fotoğraf uygulasıkma kaplama ile ince bisküvi ve 15 dakika boyunca 95 ° C &#39;de karşı Önceden fırınlanmış patates. </li><li> cam maske ile 5 saniye için, UV ışığına gofret maruz. </li><li> geliştirici çözelti içinde ışığa geliştirin. Bu elektrotlar yatırılır ve kalan alanı direnmeye maruz kalmayan tarafından karşılanacaktır cam alanı gösterecektir. </li></ol></li><li> cam Gravür <ol><li> cam maruz alanını etch KOH banyosunda geliştirilen cam gofret daldırın. </li></ol></li><li> Metal çökeltme, (Püskürtme) <ol><li> maruz cam alanında Mevduat gümüş metal. <ol><li> cam için bir yapışma tabakası olarak ilk para yatırma (püskürtme ile) 20 nm titanyum (Ti) katmanı. </li><li> Daha sonra gümüş ve Ti arasında bir difüzyon bariyeri olarak (püskürtme ile) 70 mil paladyum (Pd) katmanın. </li><li> Nihayet gümüş metali 500 nm mevduat. Bu metal kaplama kalınlığıdır. Çalışma elektrodu alanı 4 mm 2 &#39;dir. </li><li> r kaldırBir aseton banyosu içinde fırlatma işlemi ile karşı emaining. </li></ol></li><li> tek çip boyutu gofret zar. çip artık bir çip-üstü Ag / AgCI elektrot oluşturmak üzere chloridized hazırdır. </li></ol></li></ol></li><li> Şekil 1&#39;de gösterildiği gibi, bir in-house tasarlanmış Polytetrafluoroethylene çip tutucuya çipi yerleştirin. Tutucu itme-pimleri (veya yaylı pimleri) üzerinden kolay elektrik bağlantılarını sağlayan ve bir elektrokimyasal hücre içeriyor. </li><li> bir çip üzerinde bir Ag / AgCI elektrot oluşturmak için gümüş elektrot Chloridize. Bunun için, 30 saniye için bir hücrede 0.1 M FeCl3 dökün. veya elektrodun gümüş rengi kadar koyu grimsi olur. kısa daldırma zamanlı Ag / AgCİ hiç birikimlere yol oysa uzun daldırma kritik değildir. </li><li> Kalan FeCl3 .bir çip temizlemek için deiyonize su ile çip durulayın hemen chronopotentiometric ölçümü için kullanılacak hazırdır. </li></ol>2. Elektrolit Hazırlık Not: elektrolitler, 0.5 M KNO 3 potasyum klorür, farklı konsantrasyon ile elde edilmiştir. <ol><li> 50 mM KCI, elektrolit stok çözeltisi (çözeltinin 50 ml KCI 0.186 g) 50 ml hazırlayın. </li><li> Aynı çözelti içinde 0.5 M KNO 3 arka elektrolit oluşturmak için KNO 3 2.52 g ekleyin. </li><li> Sıfıra klorür başlangıç ​​konsantrasyonuna ve Devam Et deiyonize su, 50 ml KNO 3 2.52 g ekleyin 3 Diğer bir deyişle, M 0.5 KNO. </li><li> Aşağıdaki adımlarda gösterildiği gibi, sistematik olarak, elektrolit (1 mm ilâ 6 mm kadar) klorid iyon konsantrasyonunu arttırmak için 50 mM KCI ekleyin. <ol><li> 1 mM [CI] elde etmek için 0.5 M KNO 3&#39;ün bir 4.9 ml, 50 mM KCI, 100 ul ekle. </li><li> 2 mM [CL] almak için adım 2.4.1 çözeltisi içine 50 mM KCl çözeltisi 104 ul ekleyin. </li><li> s 50. mM KCI çözeltisi 108,41 ul ekleAdım 2.4.2 züm 3 mM [CL] almak için. </li><li> 4 mM [CL] almak için adım 2.4.3 çözeltisi içine 50 mM KCl çözeltisi 113,19 ul ekleyin. </li><li> 5 mM [CL] almak için adım 2.4.4 çözeltisi içine 50 mM KCl çözeltisi 118.2 ul ekleyin. </li><li> 6 mM [CL] almak için adım 2.4.5 çözeltisi içine 50 mM KCl çözeltisi 123.3 ul ekleyin. </li></ol></li></ol> 3. Deneysel Kurulum Not: Ölçümler potansiyostatı (Biyolojik Bilim Instruments, Fransa) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. <ol><li> çip tutucuya çipi yerleştirin ve potentiyostat karşılık gelen terminalini bağlayın. </li><li> Ag / AgCl elektrot potentiyostat çalışma elektrodu terminalini bağlayın. </li><li> Başka bir Ag / AgCl elektrot potentiyostat referans elektrot terminalini bağlayın. </li><li> platin elektrot potentiyostat bir karşıt elektrod terminaline bağlanır. </li><li> comp yerleştirinBir Faraday kafesine lete deneme kurulumu, ortam gürültüsünü önlemek için. </li></ol> 4. Enstrüman Operasyonel Ayarlar Not: elektrokimyasal hücre operasyonel parametreler potentiyostat kullanıcı arabirimi üzerinden kontrol edilir. uygulanan bir akım darbesi sırasında Ag / AgCİ WE potansiyel tepki klorür iyonunun farklı konsantrasyonları ölçülür. <ol><li> potansiyostat programında, teknik kronopotansiyometri açmak ve operasyonel parametrelerini ayarlamak. <ol><li> gereksinimlerine göre aşağıdaki parametreyi ayarlayın: <ol><li> Akım (I ler) </li><li> Uygulanan akım (t s) Zaman </li></ol></li><li> potansiyostat programında oynatma düğmesini tıklayarak bu tekniği başlayın. Not: potansiyostat programı uygulanan akım darbesinin altında, zamanın bir fonksiyonu olarak, potansiyel tepki gösterir. </li></ol></li></ol> 5. Ölçümler ve Veri analysis <ol><li> elektrolit CL iyon konsantrasyonuna karşı geçiş süresi kalibrasyon eğrisi çizin. <ol><li> sistematik, KCl elektrolit CL konsantrasyonunu değiştirin. <ol><li> Elektrokimyasal hücre içinde 0.5 M KNO 3 arka elektrolit ile 1 mM KCI, 5 ml ölçümü başlatın. </li><li> Potansiyostatı kullanarak chronopotentiometric denemeyi başlatmak ve 10 mA / cm -2 10 saniye boyunca bir akım uygulamak ve veri depolamak. </li><li> Sistematik 1 mM artışlarla birlikte 6 mM konsantrasyonu değiştirmek ve ölçümler tekrarlayın. </li></ol></li><li> a.mpt dosya olarak ölçülen veri depolamak ve veri işleme programında veri dosyasını analiz. <ol><li> Potansiyel cevabının ilk türevini hesaplamak ve birinci türevinin zirveye hesaplamak için bir in-house geliştirilen veri işleme programını kullanarak verileri analiz edin. birinci türevinin en yüksek geçiş zamanı. Not: Tüm morinaveri işleme programı ING Abbas ve diğ., 2014, ek bilgi verilmektedir. </li></ol></li><li> 1 saat her aralıkla Ölçümü üç kez tekrarlayın. </li><li> veri işleme programında tüm veri dosyalarını açın ve her ölçüm için geçiş süresini hesaplamak. geçiş süresi hesaplama detay adımları aşağıda verilmiştir: <ol><li> chronopotentiometric ölçüm veri dosyalarından elde edilen zaman vs potansiyel farkı çizilir. </li><li> Potansiyel cevabının ilk türevini hesaplayınız. </li><li> birinci türevinin maksimum ve bunun zamanını gösterir. birinci türevinin maksimum zaman geçiş zamanı. </li></ol></li><li> Kalibrasyon eğrisi için, Cl iyonlarının konsantrasyonuna göre geçiş zamanın kare kök olarak çizilmiş. </li><li> Ölçülen verilerin boyunca Kum denklemi 25 dayalı teorik eğri çizilir. difüzyon coeffic geri hesaplayınVeri grafiğinden sağ- lasa. <ol><li> geçiş süresi arasında ölçülen veri arsa içinde [CL] hat üzerinde herhangi bir noktaya çekmek ve geçiş süresi değerini ve [CL] kaydedin. Kum denklemi olarak verilir: τ = (FC * / 2J (1-t-Cı -)) 2 Dπ Ulaşım numarası ve D yayılım katsayısını - burada, Cı * toplu Cl iyonu konsantrasyonu, K Faraday&#39;dır, J akım yoğunluğu, t Cl&#39;dir. İhmal t CI - daha yüksek arka plan elektrolit konsantrasyonu için sıfıra yaklaşırken beri. </li><li> difüzyon katsayısı Kum denklemde kalan tek değişken; geçiş süresi, klorür iyonu konsantrasyonu ve difüzyon katsayısı değerini alma Kum denkleminde uygulanan akımın değeri koymak. </li></ol></li></ol></li><li> Drift Ölçümü <ol><li> bölgesindeki KCI, 1 mM 5 ml dökünElektrokimyasal akü. </li><li> Potentiyostat olarak, mevcut uygulamalı 10:00 -2 ve zaman 10 sn olmak olacak şekilde ayarlanır. </li><li> Üç ölçüm ölçümleri arasındaki 3 saatlik aralıklarla her gün 2 hafta içinde, potansiyel yanıtı ölçmek. </li><li> Yani elektrolit, 1 mM KCI, ölçümler yapmadan önce her gün yenileyin. </li><li> Ölçümlerin iki hafta boyunca geçiş süresi çizilir. Günde geçiş süresi değişim geçiş süresi yanıtı sürüklenme olduğunu. </li></ol></li><li> geçiş süresi ölçümleri sözde referans elektrot Etkisi Not: Böyle bir Ag / AgCl tel, bir platin tel ve çelik tel gibi çeşitli sözde referanslar geçiş süresini ölçmek için test edilir. <ol><li> elektrokimyasal hücrede KCI elektrolit 4 mM dökün. </li><li> Bir sözde referans elektrot olarak Ag / AgCl kullanın ve potentiyostat referans elektrot terminaline bağlayın. Nedeniyle anodik akım darbesi Cl # için713; iyonlar Ag / AgCl çalışma elektrodu yakın tükenmiş. </li><li> 10 sn için 15 Am -2 bir akım yoğunluğu uygulanarak chronopotentiometric ölçün. </li><li> Bir sözde referans elektrot olarak platin ile ölçüm tekrarlayın ve verileri kaydetmek. </li><li> Bir sözde referans elektrot olarak çelik çubuğu ile ölçümleri tekrarlayın ve verileri kaydetmek. </li><li> kullanılan çeşitli sözde referans elektrotlar için ölçülen geçiş süresini çizilir. </li><li> KCl 5 mM ile ölçüm komple set tekrarlayın ve çeşitli sahte referans elektrotlar kullanılarak geçiş süresini arsa. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Page, C., Treadaway, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aspects+of+the+electrochemistry+of+steel+in+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Aspects of the electrochemistry of steel in concrete.</a> Nature. 297, 109-115 (1982).</li>
<li>Koleva, D. A., Hu, J., van Breugel, K., Boshkov, N., de Wit, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conventional+and+pulse+cathodic+protection+of+reinforced+concrete%3A+electrochemical+approach+and+microstructural+investigations%5BTitle%5D)+AND+%22ECS+Transactions%22%5BJournal%5D)">Conventional and pulse cathodic protection of reinforced concrete: electrochemical approach and microstructural investigations.</a> ECS Transactions. 1, 287-298 (2006).</li>
<li>Montemor, M., Simoes, A., Ferreira, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chloride-induced+corrosion+on+reinforcing+steel%3A+from+the+fundamentals+to+the+monitoring+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Composites%22%5BJournal%5D)">Chloride-induced corrosion on reinforcing steel: from the fundamentals to the monitoring techniques.</a> Cement and Concrete Composites. 25, 491-502 (2003).</li>
<li>Wegen, G., Polder, R. B., Breugel, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guideline+for+service+life+design+of+structural+concrete%3A+A+performance+based+approach+with+regard+to+chloride+induced+corrosion%5BTitle%5D)+AND+%22Heron%22%5BJournal%5D)">Guideline for service life design of structural concrete: A performance based approach with regard to chloride induced corrosion.</a> Heron. 57 (3), (2012).</li>
<li>Yoon, I., Koenders, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theoretical+time+evolution+of+critical+chloride+content+in+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Structural+Durability+%26+Health+Monitoring%22%5BJournal%5D)">Theoretical time evolution of critical chloride content in concrete.</a> Structural Durability & Health Monitoring. 5, 275-294 (2010).</li>
<li>Du, R. G., Hu, R. G., Huang, R. S., Lin, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+measurement+of+Cl-concentrations+and+pH+at+the+reinforcing+steel%2Fconcrete+interface+by+combination+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">In situ measurement of Cl-concentrations and pH at the reinforcing steel/concrete interface by combination sensors.</a> Analytical Chemistry. 78, 3179-3185 (2006).</li>
<li>Angst, U., Elsener, B., Larsen, C. K., Vennesland, Ø <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potentiometric+determination+of+the+chloride+ion+activity+in+cement+based+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Electrochemistry%22%5BJournal%5D)">Potentiometric determination of the chloride ion activity in cement based materials.</a> Journal of Applied Electrochemistry. 40, 561-573 (2010).</li>
<li>Laferrière, F., Inaudi, D., Kronenberg, P., Smith, I. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+system+for+early+chloride+detection+in+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Smart+Materials+and+Structures%22%5BJournal%5D)">A new system for early chloride detection in concrete.</a> Smart Materials and Structures. 17, 045017(2008).</li>
<li>Tang, J. L., Wang, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+chloride-ion+concentration+with+long-period+grating+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Smart+Materials+and+Structures%22%5BJournal%5D)">Measurement of chloride-ion concentration with long-period grating technology.</a> Smart Materials and Structures. 16, 665(2007).</li>
<li>Kohri, M., Ueda, T., Mizuguchi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+a+near-infrared+spectroscopic+technique+to+estimate+the+chloride+ion+content+in+mortar+deteriorated+by+chloride+attack+and+carbonation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Advanced+Concrete+Technology%22%5BJournal%5D)">Application of a near-infrared spectroscopic technique to estimate the chloride ion content in mortar deteriorated by chloride attack and carbonation.</a> Journal of Advanced Concrete Technology. 8, 15-25 (2010).</li>
<li>Tripathi, S. R., Inoue, H., Hasegawa, T., Kawase, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-destructive+Inspection+of+Chloride+Ion+in+Concrete+Structures+Using+Attenuated+Total+Reflection+of+Millimeter+Waves%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Infrared%2C+Millimeter%2C+and+Terahertz+Waves%22%5BJournal%5D)">Non-destructive Inspection of Chloride Ion in Concrete Structures Using Attenuated Total Reflection of Millimeter Waves.</a> Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves. 34, 181-186 (2013).</li>
<li>Abbas, Y., Olthuis, W., van den Berg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+chronopotentiometric+approach+for+measuring+chloride+ion+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+B%3A+Chemical%22%5BJournal%5D)">A chronopotentiometric approach for measuring chloride ion concentration.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 188, 433-439 (2013).</li>
<li>Climent-Llorca, M. A., Viqueira-Pérez, E., Lòpez-Atalaya, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Embeddable+Ag%2FAgCl+sensors+for+in-situ+monitoring+chloride+contents+in+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">Embeddable Ag/AgCl sensors for in-situ monitoring chloride contents in concrete.</a> Cement and Concrete Research. 26, 1157-1161 (1996).</li>
<li>Myrdal, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMyrdal%2C+R+%22The+electrochemistry+and+characteristics+of+embeddable+reference+electrodes+for+concrete%22">The electrochemistry and characteristics of embeddable reference electrodes for concrete</a>. , Woodhead Publishing. (2014).</li>
<li>Angst, U., Vennesland, Ø, Myrdal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+potentials+as+source+of+error+in+electrochemical+measurements+in+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+and+Structures%22%5BJournal%5D)">Diffusion potentials as source of error in electrochemical measurements in concrete.</a> Materials and Structures. 42, 365-375 (2009).</li>
<li>Abbas, Y., de Graaf, D. B., Olthuis, W., van den Berg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((No+more+conventional+reference+electrode%3A+Transition+time+for+determining+chloride+ion+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Analytica+Chimica+Acta%22%5BJournal%5D)">No more conventional reference electrode: Transition time for determining chloride ion concentration.</a> Analytica Chimica Acta. 821, 81-88 (2014).</li>
<li>Meyer, R. E., Posey, F. A., Lantz, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronopotentiometry+of+the+Ag%E2%88%92+AgCl+system+and+analysis+for+the+chloride+ion%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Electroanalytical+Chemistry+and+Interfacial+Electrochemistry%22%5BJournal%5D)">Chronopotentiometry of the Ag− AgCl system and analysis for the chloride ion.</a> Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. 19, 99-109 (1968).</li>
<li>Olthuis, W., Langereis, G., Bergveld, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+metrits+of+differential+measuring+in+time+and+space%5BTitle%5D)+AND+%22Biocybernetics+and+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">The metrits of differential measuring in time and space.</a> Biocybernetics and Biomedical Engineering. 21, 5-26 (2001).</li>
<li>Bakker, E., Bhakthavatsalam, V., Gemene, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beyond+potentiometry%3A+robust+electrochemical+ion+sensor+concepts+in+view+of+remote+chemical+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Talanta%22%5BJournal%5D)">Beyond potentiometry: robust electrochemical ion sensor concepts in view of remote chemical sensing.</a> Talanta. 75, 629-635 (2008).</li>
<li>Olthuis, W., Bomer, J., Bergveld, P., Bos, M., Van der Linden, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iridium+oxide+as+actuator+material+for+the+ISFET-based+sensor-actuator+system%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+B%3A+Chemical%22%5BJournal%5D)">Iridium oxide as actuator material for the ISFET-based sensor-actuator system.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 5, 47-52 (1991).</li>
<li>Bergveld, P., Eijkel, J., Olthuis, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+protein+concentrations+with+chronopotentiometry%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Detection of protein concentrations with chronopotentiometry.</a> Biosensors and Bioelectronics. 12, 905-916 (1997).</li>
<li>Iwamoto, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Derivative+chronopotentiometry%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Derivative chronopotentiometry.</a> Analytical Chemistry. 31, 1062-1065 (1959).</li>
<li>Olthuis, W., Bergveld, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simplified+design+of+the+coulometric+sensor-actuator+system+by+the+application+of+a+time-dependent+actuator+current%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+B%3A+Chemical%22%5BJournal%5D)">Simplified design of the coulometric sensor-actuator system by the application of a time-dependent actuator current.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 7, 479-483 (1992).</li>
<li>Olthuis, W., Bergveld, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrated+coulometric+sensor-actuator+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Microchimica+Acta%22%5BJournal%5D)">Integrated coulometric sensor-actuator devices.</a> Microchimica Acta. 121, 191-223 (1995).</li>
<li>Bard, A. J., Faulkner, L. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBard%2C+AJ+%22Electrochemical+methods%3A+fundamentals+and+applications%22">Electrochemical methods: fundamentals and applications</a>. , 2nd, Wiley and Sons. Hoboken. (2001).</li>
<li>Bakker, E., Bühlmann, P., Pretsch, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+Membrane+Ion-Selective+Electrodes-What+are+the+Limits%3F+%5BTitle%5D)+AND+%22Electroanalysis%22%5BJournal%5D)">Polymer Membrane Ion-Selective Electrodes-What are the Limits? </a> Electroanalysis. 11, 915-933 (1999).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

geçiş süresi bükülme andır; bu referans potansiyeli yani, referans elektrot teorik bağımsızdır. Bu nedenle, herhangi bir metal tel geçiş süresi ölçümleri için bir sözde referans elektrotu olarak kullanılabilir. Beton klorid iyonlarının mevcut potansiyometrik ölçüm aksine, bu yöntem, uzun süreli ve kalibrasyon serbest ölçüm sağlar. Üstelik duyarlılık ve konsantrasyon algılama aralığı uygulanan akım darbesi ayarlayarak ayarlanabilir. Betonda harf yüksek cl konsantrasyonları için, yüksek akım darbesi 6 saniye için...

bir Ag / AgCİ elektrot geçiş süresi ölçümüne dayalı bir klorür iyonu sensörü sunulmuştur. Amaç elektrolit klorid iyonlarının uzun süreli kesintisiz izleme sırasında içsel kaymalan kaçınmaktır. bir Ag / AgCİ elektrot dinamik ölçüm yaklaşımdır Chronopotentiometric ölçümü, bu amaç için kullanılır. Burada, bir Ag / AgCİ elektrot potansiyeli değişim oranı bir uyarıcı (galvanostatik darbe) içinde ölçülür. Bu yaklaşımın avantajı, örneğin, in situ uygulama bu nedenle, uzun dönemli (y) Cl iyonları konsantrasyonunun saptanmasını sağlayan sıvı bileşke referans elektrot eluding ve bunun yerine bir sözde bir referans elektrot olarak metal tel kullanılarak ve gösterilmiştir beton yapıların içindeki ölçüm. Beton yapılarda klorür iyonları bozulma 1,2 başlıca nedenlerinden biridir. Bu destek sacı a&#39;daki korozyona başlatırYapı 3&#39;e ait nihai yetmezliğinde nd sonuçlanır. Bu nedenle, betonda cl iyonları ölçebilen bir yapı 4,5&#39;ten ömrü ve bakım döngüsü tahmin etmek kaçınılmazdır. Farklı algılama prensipleri gibi elektrokimyasal 6,7, optik 8,9 ve elektromanyetik 10,11 olarak betonda klorür iyonu ölçümü için rapor edilmiştir. Ancak, hantal kurulumları sahip optik ve elektromanyetik yöntemler, tek başına bir sistem olarak entegre ve seçicilik 12 ile ilgili sorunlar var zordur. Elektrokimyasal teknikte, bir Ag / AgCl elektrot potansiyometrik ölçüm sanat yaklaşımı 6,7,13 durumudur. Umut verici sonuçlara rağmen, bu yaklaşım hatalı veriler 14,15 referans potansiyeli ve difüzyon potansiyeli damla sonuçlarında sürükleniyor beri laboratuvar ölçekli ölçümü ile sınırlıdır. Dinamik elektrokimyasal ölçüm (DEM) dayalı bir geçiş süresi yaklaşımı nedeniyle olası sorunu hafifletebilir16 drift. DEM olarak, uygulanan bir uyarıya bir sistemin tepkisi 17-19 ölçülür. Bu tür bir sistemin bir örnek kronopotansiyometri olup. Burada uygulanan akım darbesi elektrot yüzeyine yakın iyonları tüketen bir uyarıcı olarak kullanılır ve buna karşılık gelen, potansiyel yanıtı ölçülmektedir. bir Ag / AgCI elektrotta bir anodik akım Faradaysal reaksiyonu başlatır (Ag + CI <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/53312/arrow.jpg" /> elektrod üst yüzeyi yakınındaki Cl iyonu tükenişine elde AgCİ + E). Potansiyel bir değişikliği uygulanan akımın bir fonksiyonu ve elektrolit 12,20&#39;den bölgesindeki (seçmeli) iyonlarının konsantrasyonudur. Bu iyonlar elektrot yakınlarında tamamen tüketmek an bir dönüm noktası 21 vererek, hızla potansiyel yükselir değişim oranını yüzey. Potansiyel zamanlı tepki eğrisi (chronopotentiogram) üzerine dönüm noktası geçiş süresini gösterir ve belirlenebilirPotansiyel tepki 22 birinci türevinin maksimum. geçiş süresi iyonu konsantrasyonunun bir özelliğidir. Bu yaklaşım, farklı iyonları konsantrasyonu 17 ve elektrolitlerin 23,24 pH belirlemek için kullanılır olmuştur. Bir çalışma elektrotu olarak bir Ag / AgCİ elektrot halinde tüketen iyonları klorür iyonları 17 olacaktır (bu, hangi uygulanır). Bu nedenle onun konsantrasyonunu belirlemek edecek olan geçiş süresi ölçülerek.

<table><tbody><tr><td>Platin tel (&ge; %99,99 eser metaller)</td><td>Sigma Aldrich, Hollanda</td><td>EP1330-1EA</td><td></td></tr><tr><td>Potasyum klorür (BioXtra, &ge; %99,0)</td><td>Sigma Aldrich, Hollanda</td><td>P9333-500G</td><td></td></tr><tr><td>Potasyum hidroksit (%90 saf reaktif sınıfı)</td><td>Sigma Aldrich, Hollanda</td><td>484016-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Ferric klorür&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich, Hollanda</td><td>451649-1G</td><td></td></tr><tr><td>potasyum nitrat (%>99 reaktif derecesi)&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich, Hollanda</td><td>P6083-500G</td><td></td></tr><tr><td>Ag / AgCl sıvı bağlantı referans elektrodu&nbsp;</td><td>BASi, ABD</td><td>modeli MF-2079</td><td></td></tr><tr><td>VSP potansiyostat</td><td>Biyolojik Bilim Aletleri, Fransa</td><td>VSP 300</td><td></td></tr><tr><td>Çelik tel</td><td>Microlab TU Delft</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gümüş tel&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich, Hollanda</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

klorür iyonlarının dinamik elektrokimyasal Ölçüm

Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions

Bu protokol, bir gümüş gümüş klorür (Ag/AgCl) elektrodunun geçiş süresini kullanarak klorür iyonlarının dinamik ölçümünü tanımlar. Gümüş gümüş klorür elektrot, elektrolitteki klorür iyonları konsantrasyonunun potansiyometrik ölçümü için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu ölçümde, doğal sapma ve kararlı bir referans elektrot gereksinimi nedeniyle uzun süreli ve sürekli izleme sınırlıdır. Sapmayı en aza indirmek ve geleneksel bir referans elektrot kullanmaktan kaçınmak için kronopotansiyometrik yaklaşımı kullandık. Bir Ag/AgCl elektroduna, elektrot yüzeyine yakın Clˉ iyonlarını tüketen bir faradik reaksiyon başlatan bir galvanostatik darbe uygulanır. Elektrot yüzeyine yakın iyonları tamamen tüketme zamanı olan geçiş süresi, Nernst denklemi tarafından verilen iyon konsantrasyonunun bir fonksiyonudur. Geçiş süresinin karekökü, klorür iyonu konsantrasyonu ile doğrusal bir ilişki içindedir. 10 -2'lik bir akım darbesi kullanılarak 1 mM [Clˉ] ölçülürken yanıtın iki hafta boyunca kayması ihmal edilebilir (59 μM / gün). Bu, geçiş süresi momentinin yanıtı belirlediği ve dolayısıyla mutlak potansiyelden bağımsız olduğu dinamik bir ölçümdür. Herhangi bir metal tel, sahte referans elektrot olarak kullanılabilir, bu da bu yaklaşımı beton yapıların içinde uzun süreli ölçüm için uygun hale getirir.

Ag / AgCl elektrot standart temiz oda işlemi kullanılarak bir cam çip (Şekil 1) üzerine imal edilir. Chronopotentiometric ölçüm düzeneği (Şekil 2) kullanılan ve tepki bir potansiyostat kullanılarak ölçülmüştür. Geçiş süresi, Cl iyon konsantrasyonunun etkisini gözlemek için 0.5 M KNO 3 arka 4, 5 ve 6 mM Cl iyonu içeren çözeltiler (Şekil 3) ölçülür. Cl iyon konsantrasyonuna karşı geçiş zamanın kare kökünün bir kalibrasyon eğrisi...

Klorür iyonlarının dinamik ölçümü sunulmuştur. Bir Ag/AgCl elektrodunun geçiş süresi, bir kronopotansiyometrik teknik sırasında, elektrolitteki klorür iyonlarının konsantrasyonunu verebilir. Bu yöntem, stabil bir konvansiyonel referans elektrodu gerektirmez.

Klorür iyonlarının Dinamik Elektrokimyasal Ölçüm

This protocol describes the dynamic measurement of chloride ions using the transition time of a silver silver chloride (Ag/AgCl) electrode. Silver silver ...

Bu deneyin genel amacı, dinamik bir ölçüm tekniği olan ve uzun süreli stabil bir referans elektroda ihtiyaç duymayan kronopotansiyometrik bir teknik kullanarak, sulu elektrolit içindeki klorür iyon konsantrasyonunun ölçümünü göstermektir. Bu teknik, elektrokimya alanı ve beton uygulamalarıyla ilgili temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olacaktır; örneğin, beton içerisindeki klorür iyon konsantrasyonunun ölçülmesi gibi.Bu teknolojinin geliştirilmesi, betondaki klorür iyon konsantrasyonunun saptanmasına yönelik gelecekteki uygulamalar için oldukça önemlidir. Çünkü ancak bu teknoloji sayesinde, gelecekte beton içerisinde uzun süreli ölçüm yapabilen sensörler üretebileceğiz. Bu prosedüre başlamadan önce, düzlemsel bir gümüş elektrot oluşturmak için bir cam çip üzerine gümüş metal çöktürün.Şeridi, elektrik bağlantıları bulunan ve bir elektrokimyasal hücre içeren politetrafloroetilen bir çip tutucuya yerleştirin. Çip üzerindeki gümüş elektrodu klorürleyerek bir gümüş gümüş klorür elektrot oluşturmak için, elektrodun gümüş rengi koyu grimsi hale gelene kadar hücreye 0,1 molar demir klorür çözeltisi dökün. Ardından, fazla demir klorürü uzaklaştırmak için çipi deiyonize su ile durulayın.

dynamic-electrochemical-measurement-of-chloride-ions

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Hücre zarlarındaki taşıyıcılar, iyonların hücre zarları veya hücre katmanları boyunca diferansiyel ayrışmasına izin verir ve doku fizyolojisi, onarımı ve patolojisi sırasında çok önemli roller oynar. Tek hücrelerde ve dokularda spesifik iyon akışlarının in vivo olarak ölçülmesine izin veren iyon seçici kendinden referanslı mikroelektrotu açıklıyoruz.

İyon seçici Kendinden referans Mikroelektrod Tekniği Ekstraselüler Ion eriticiler Ölçümü

Beyin dokusundaki iyon konsantrasyonlarının ölçümü için iki tip iyon seçici mikroelektrotun (çift namlulu ve eş merkezli) üretimini, kalibrasyonunu ve özelliklerini gösteriyoruz. Bunlar daha sonra uyarıcı aktivitenin hem hücre dışı potasyum hem de sodyum konsantrasyonlarını değiştirdiğini göstermek için fare hipokampal dilim hazırlığında kullanılır.

Beyin Dokusu Ölçme Ekstraselüler Ion Sinyalleri için Çift namlulu ve Konsantrik Mikroelektronlar

ne olursa olsun çalışma koşulları, ICP bölgenin ilerlemesini durdurabilir yeni bir iyon konsantrasyon kutuplaşma (ICP) platformu için protokol açıklanmıştır. Platformun bu sağlıyor ICP olgusunun iki polarizasyona olan iyon tükenmesi ve zenginleştirme, birleştirme kullanılması yatmaktadır.

Yan yana İyon Değişimi Membranlar arasında İyon Konsantrasyon Polarizasyon birleştirme Polarizasyon Bölgesi İlerlemesinin yasakla

Bu makale, channelrhodopsinin iyon seçiciliğinin, HEK293 hücreleri kullanılarak elektrofizyolojik tam hücre yama-klemp kayıtlarıyla nasıl belirlendiğini açıklamaktadır. Burada, anyon seçici bir channelrhodopsinin klorür seçiciliğini araştırmak için deneysel prosedür gösterilmiştir. Bununla birlikte, prosedür farklı seçiciliğe sahip diğer channelrhodopsinlere aktarılabilir.

Channelrhodopsins&#39;teki İyon Seçiciliğinin Elektrofizyolojik Olarak Belirlenmesi için Tam Hücreli Yama Kelepçesi Kayıtları

Biz son derece alakalı korozyon Değerlendirmeler veya mühendislik yapıları örnekleri test izin ana avantajı ile betonarme yapıların Öngörüler için bir parametre ölçmek için bir yöntem öneriyorum. Bu laboratuvar yapımı örnekleri eserleri önlemek için çok önemli olan gerçek koşullar çelik-betonarme arayüz sağlar.

Korozyon takviyeli beton yapılardan alınan örnekler içinde klorür eşik değerini belirlemek için deneysel protokol

Mechanosensitive iyon kanalları kez yama-kelepçe kaydı ile sıvı akışı/makaslama kuvvet duyarlılık açısından incelenmektedir. Ancak, Deneysel protokol bağlı olarak, sonuç sıvı akışı-düzenlemelerin iyon kanalları üzerinde hatalı olabilir. Burada, önlenmesi ve teorik bir temel ile bu tür hataları düzeltmek için yöntemleri sağlar.

Açık yama-kelepçe pipet ile Unstirred sınır tabaka iyonu konsantrasyonu ölçümü: etkileri kontrol altında sıvı iyon kanalları akışı

Elektrofizyolojik ölçümlerde ters potansiyel hassas ölçüm elektrot potansiyel değiştirerek bir difüzyon potansiyel varlığı rahatsız ediyor. Bir mikro-agar tuz Köprüsü kullanarak, potansiyel difüzyon etkisini, hangi Sulandırılan rekombinant membran proteinlerinin substrat ciro sayıda daha hassas bir ölçüm sağlar küçültülür.

Rekombinant membran proteinlerinin Proton ciro oranı analiz etmek için bir mikro-agar tuz Köprüsü elektrot

Bu protokol, tahıl sınırlarında Tercihli çözünmeden ince film platin elektrotların elektrokimyasal pürüzleştirilmesi için bir yöntem gösterir. Döngüsel voltammetri ve empedans spektroskopisinin elektrokimyasal teknikleri Bu elektrot yüzeylerini karakterize etmek için gösterilmiştir.

Ince-Film platin makro ve Mikroelektrotlar elektrokimyasal kaba doldurma

Analitik bir teknik olarak, nanometre ölçeğinde, elektro-aktif olmayan parçacıkları saymak ve karakterize etmek için giderek daha önemli bir yaklaşım olan nanoimpact elektrokimyası, ultramikroelektrotların kullanımından kaynaklanan heterojen akım dağılımları nedeniyle zayıf hassasiyetten muzdariptir. Burada özetlenen, bu tür ölçümlerde hassasiyeti artıran "elektrokatalitik kesinti" olarak adlandırılan genelleştirilmiş bir yaklaşımdır.

Bireysel elektro-aktif olmayan parçacıkların hassas elektrokimyasal boyutlandırılması

Güç ultrason sunulan sıvı akustik kavitasyon sonoluminescence olarak bilinen olağandışı kimyasal reaktivite ve ışık emisyon, kökeni olan çöken baloncuklar içinde geçici aşırı koşulları yaratır. Soy gaz varlığında, denge dışı plazma oluşturulur. Çöken kabarcıklar tarafından oluşturulan "sıcak" tanecikleri ve fotonlar çözelti içinde türleri heyecan edebiliyoruz.

Moleküller, İyonlar, ve Akustik Kavitasyon ile Katı Parçacıklar etkinleştirilmesi

Öğrenin kronopotansiyometrik teknikle klorür iyonu konsantrasyonunun dinamik ölçümünü. Bu yöntem uzun vadeli stabil referans elektrot gerektirmeden beton gibi malzemelerde gerçek zamanlı analiz sağlar.

Klorür iyonlarının Dinamik Elektrokimyasal Ölçüm

Daha fazla video keşfet