Chipbasiertes Titrationsverfahren misst quantitativ und online

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Moderne Algorithmen, wie die dynamische Titration, lassen sich ebenfalls mit unterschiedlichem Chipdesign realisieren, z.B. durch Anordnung der Titrierkanalzuflüsse in unterschiedlichem Abstand und Anzahl. Die Auswertung der Titrationskurve kann mittels eines Vergleichs der experimentellen Kurve mit einer simulierten Kurve optimiert werden.

Mögliche Einsatzbereiche

Die Säure-Base-Titration ist die am häufigsten eingesetzte Titrationsmethode in der chemischen und pharmazeutischen Industrie wie auch in der Lebensmittelindustrie. Folglich ist auch die Glaselektrode die wichtigste Indikatorelektrode. Aufgrund der Vielseitigkeit dieses analytischen Verfahrens wurden Tausende von Methoden entwickelt und validiert, von denen die meisten auf den chipbasierten Simultantitrator transferiert werden können, da die chipbasierte Mikrofluidik ein vielseitiges Design der Kanalstruktur und der Anordnung der Indikatorelektroden erlaubt. So kann der Mikrofluidikchip an die Vorgaben der adaptierten Methode angepasst und hinsichtlich Reproduzierbarkeit, Genauigkeit und Messpunktauflösung optimiert werden.

Der chipbasierte Simultantitrator eignet sich zur Kontrolle chemischer Reaktionen in Rahmen der Prozesskontrolle. Die Automatisierung des Verfahrens ermöglicht ein permanentes Monitoring der Prozessparameter. Da nur geringe Proben- und Titriermittelmengen notwendig sind (~ 1 ml/h), ist der Simultantitrator eine sehr geeignete Lösung für Mikroprozessiereinheiten, insbesondere hinsichtlich des Einflusses des pH-Werts auf die Ausbeute der chemischen Prozesse und die Produktionsqualität bei der Herstellung von Pharmazeutika. Anwendungen in der Lebensmittelindustrie sind im Bereich der Getränkeherstellung zu finden.

Da die Indikatorelektrode ausgetauscht werden kann, kann anstelle einer pH-Indikatorelektrode z.B. eine Silberelektrode zur Titration von Halogeniden, wie Chlorid oder Bromid oder andere Silberreaktionspartner verwendet werden. In den Chip integrierte Platin- oder Doppelplatinelektroden lassen sich für die Redoxtitration (z.B. Iodometrie) verwenden. Der Einsatz von ISE kann das Feld der Applikationen noch erweitern.

Literatur

[1] Vorrichtung zur kontinuierlichen Titration. Peters Dr. Jürgen; Tauber Dr. Günter, DE, 6672002, 19.04.2002.

* *K. Potje-Kamloth: Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH, 55129 Mainz

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