10.24 : Amperometrie: Übersicht

Die Amperometrie ist eine Technik, die häufig verwendet wird, um die Konzentration spezifischer Analyten in einer Lösung zu messen, indem der während einer elektrochemischen Reaktion erzeugte elektrische Strom überwacht wird. Dabei wird ein konstantes Potential zwischen einer Arbeitselektrode und einer Referenzelektrode angelegt, um den resultierenden Strom zu messen, der proportional zur Konzentration des Analyten ist. Die Clark-Sauerstoffelektrode arbeitet nach diesem Prinzip der Amperometrie. Sie besteht aus einer Kathode und einer Anode, die in einer gasdurchlässigen Membran eingeschlossen sind. Normalerweise besteht die Kathode aus Platin oder Gold, während die Anode aus Silber besteht. Wenn zwischen der Kathode und der Anode ein Potential angelegt wird, diffundieren Sauerstoffmoleküle durch die gasdurchlässige Membran und werden an der Kathodenoberfläche reduziert, wodurch ein Strom erzeugt wird. Dieser Strom ist proportional zur Konzentration des gelösten Sauerstoffs in der Probe.

Die Amperometrie wird häufig zur Überwachung des Blutzuckers verwendet. Bei amperometrischen Blutzuckersensoren wird ein Biosensoransatz verwendet. Der Sensor besteht aus einer Platin- oder Goldelektrode, die mit dem Enzym Glucoseoxidase immobilisiert ist. Glucoseoxidase katalysiert die Oxidation von Glucose zu Gluconsäure und Wasserstoffperoxid. Der amperometrische Sensor legt ein Potential zwischen der enzymbeschichteten Arbeitselektrode und einer Referenzelektrode an. Da Glucose in der Blutprobe vorhanden ist, reagiert sie mit dem immobilisierten Enzym und erzeugt Wasserstoffperoxid. Das erzeugte Wasserstoffperoxid wird dann an der Arbeitselektrode elektrochemisch oxidiert, was zu einem messbaren Strom führt. Die Stärke des induzierten Stroms ist direkt proportional zur Glucosekonzentration in der Blutprobe.