Um ein genaueres Modell der Pufferkapazität der Meere sowie des Kohlendioxidaustausches zwischen der Atmosphäre und den Ozeanen erstellen zu können, ist es notwendig, detaillierte Informationen über den Kohlendioxidgehalt der Meere zu gewinnen. Im Rahmen eines Verbundvorhabens zur Fertigung eines Kohlendioxidsensors für den Unterwassereinsatz wurde am Institut für Chemo- und Biosensorik ein miniaturisierter Prototypsensor auf der Basis der coulometrischen Mikrotitration entwickelt. Die im Rahmen des Projektes durchzuführenden Arbeiten betrafen die Bereiche: 1. Methodenanpassung. Übertragung des Meßverfahrens der Mikrocoulometrie von einem existierenden Sensorprototyp für atmosphärische Messungen auf die Bestimmung von Gelöstkohlendioxid. 2. Entwicklung geeigneter Elektrolytsysteme. Untersuchung von wäßrigen und organisch/wäßrigen Systemen bezüglich Absorbtionsverhalten und Langzeitstabilität. 3. Membranoptimierung. Untersuchungen zur Permeabilität und Stabilität der für die Sensoranwendung in Frage kommenden Membranmaterialien. 4. Aufbau- und Verbindungstechnik. Entwicklung eines modularen Sensoraufbaus, zum einfachen Austausch von Elektrode, Membran und Elektrolytlösungen. Zu beachten ist im Besonderen eine hohe Druckstabilität, um auch in größeren Wassertiefen Messungen zu ermöglichen. 5. Elektrochemische Charakterisierung. Validierung der Prototypensensoren zur Ermittlung von Nachweisgrenzen, Sensititvität und Driftverhalten. 6. Integration in Laminatstruktur. 7. Wissenschaftliche Begleitung der in-situ-Tests. Für eine spätere Kalibration des Sensors wurden Grundlagenuntersuchungen am System Kohlendioxid/Wasser durchgeführt. Ziel war es, einen Zusammenhang zwischen der Kohlendioxidkonzentration in der Probenlösung und der Kohlendioxidkonzentration in der Gasphase über der Lösung zu erstellen, wenn beide Phasen miteinander im Gleichgewicht standen. Zu diesem Zweck wurde eine Gasmischapparatur aufgebaut, und in den damit hergestellten kohlendioxidhaltigen Lösungen die Konzentration des physikalisch gelösten Kohlendioxids nach verschiedenen Verfahren bestimmt. Hierfür wurde zunächst ein kommerzieller - nach dem Severinghaus-Prinzip arbeitender - Kohlendioxidsensor und das zur Bestimmung von Gelöstkohlendioxid gültige DIN-Verfahren genutzt.


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    Titel :

    Entwicklung eines Kohlendioxidsensors für den Unterwassereinsatz


    Beteiligte:
    Shulga, O. (Autor:in) / Zuther, F. (Autor:in) / Wiegran, K. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2000


    Format / Umfang :

    128 Seiten, Bilder, Tabellen, 82 Quellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch