PalmSens Das Unternehmen hat sich mit kleinen, tragbaren Geräten einen Namen gemacht. Weniger bekannt ist, dass dasselbe Labor mittlerweile einige der leistungsfähigsten Potentiostaten für den Labortisch herstellt – entwickelt, um anspruchsvolle Zellen anzusteuern, hohe Ströme zu liefern und Signale über mehr als zehn Größenordnungen hinweg aufzulösen.
Auf dieser Seite erfahren Sie, was „leistungsstark“ bei einem Potentiostaten bedeutet und welches Gerät von PalmSens diese Anforderungen erfüllt.
Das leistungsstarke Spitzenmodell der „ PalmSens “-Reihe
Der Nexus ist das Flaggschiff: ±12 V Compliance, 100 pA bis 1 A, Auflösung bis auf wenige Femtoampere und EIS bis 1 MHz. Wenn für die Arbeit viele dieser Kanäle gleichzeitig benötigt werden, lässt sich die Reihe auf den MultiPalmSens4 und den RackMount 16CH erweitern.
Leistung ist eine Frage des Leistungsbereichs, nicht der Größe
Ein leistungsstarker Potentiostat ist nicht das größte Gerät auf dem Labortisch. Es ist das Gerät, das an beiden Enden der Skala die volle Kontrolle behält – bei den winzigen Strömen einer Mikroelektrode ebenso wie bei den großen Strömen einer Elektrolysezelle, bei den geringen Spannungen eines Sensors ebenso wie bei den hohen Spannungen, die eine Widerstandszelle erfordert.
Die Stärke eines Potentiostaten liegt in seinem Messbereich – der Spielraum, von wenigen Pikoampere bis zu einem ganzen Ampere zu reichen und die Kontrolle zu behalten, wenn die Zelle Widerstand leistet.
Vier Spezifikationen bestimmen, wie weit ein Gerät reicht.
Nachgiebigkeitsspannung
Die Compliance-Spannung gibt an, wie stark das Gerät die von Ihnen eingestellte Spannung aufrechterhalten kann. Ein resistiver Elektrolyt, eine beschichtete Elektrode oder eine Zweielektrodenbatterie können mehrere Volt „verschlingen“, bevor die Arbeitselektrode überhaupt ihr Ziel erreicht, und wenn die Obergrenze zu niedrig ist, kommt es bei der Messung einfach zu einer Übersteuerung.
Der Nexus erreicht eine Compliance von ±12 V – genug für Zellen, an denen weniger leistungsfähige Geräte scheitern.
Knopfzellen, Elektrolyseure und beschichtete Proben sind die typischen Anwendungsbereiche. Auf dem Papier sehen sie einfach aus, doch in der Praxis weichen sie um mehrere Volt von den eingestellten Werten ab – und genau hier macht sich der zusätzliche Spielraum bezahlt.
Aktuell
Große Elektroden, Elektrolyse, Scale-up-Arbeiten und Batteriezellen ziehen alle Ströme, die ein Handgerät nicht liefern kann. Der Nexus liefert bis zu 1 A, während ein Gerät im Taschenformat maximal etwa 10 mA erreicht.
Dynamikbereich
Ein Merkmal eines Instruments für die Forschung ist es, sowohl sehr kleine als auch sehr große Werte erfassen zu können. Der Nexus deckt in elf Strombereichen einen Bereich von 100 pA bis 1 A ab und bietet im niedrigsten Bereich eine Auflösung von wenigen Femtoampere.
Ein Gerät, mehr als zehn Jahrzehnte Strom.
In der Praxis bedeutet dieser Messbereich, dass ein einziges Gerät eine Mikroelektrode im Pikoampere-Bereich überwacht und gleichzeitig eine Elektrolysezelle mit einem ganzen Ampere antreibt, ohne dass zwischen den Experimenten die Hardware ausgetauscht werden muss.
EIS-Bandbreite
Schnelle Grenzflächenprozesse zeigen sich erst bei hohen Frequenzen. Der Nexus führt Impedanzspektroskopie von 10 µHz bis zu 1 MHz durch – mit dem geringen Rauschen, das für saubere Hochfrequenzdaten erforderlich ist.
Und es lässt sich auf viele Kanäle skalieren
Die Leistungsstärke eines Einzelgeräts lässt sich auch auf den Parallelbetrieb übertragen. Der MultiPalmSens4 verfügt über vier bis zehn Kanäle, der RackMount 16CH über sechzehn, wobei jeder Kanal über die gleiche Steuerung verfügt.
Die gleichzeitige Durchführung mehrerer Experimente ist eine andere Sache – siehe die Übersicht über Mehrkanal-Potentiostaten.
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Häufig gestellte Fragen
Was macht einen Potentiostaten leistungsstark?
Nicht die Größe, sondern der Leistungsumfang: eine hohe Compliance-Spannung zum Betreiben anspruchsvoller Zellen, ausreichend Strom für große Elektroden und Elektrolyse, ein breiter Dynamikbereich von Pikoampere bis Ampere sowie die EIS-Bandbreite zur Verfolgung schneller Prozesse.
Was ist die Compliance-Spannung und warum ist sie wichtig?
Dies ist die maximale Spannung, die das Gerät zwischen Arbeits- und Gegenelektrode anlegen kann, um das von Ihnen eingestellte Potential zu erreichen. Widerstandszellen, Beschichtungen und Zweielektrodenbatterien benötigen einen Spielraum; eine zu niedrige Obergrenze führt zu einer Abschneidung der Messung. Der Nexus bietet ±12 V.
Welcher Potentiostat von „ PalmSens “ ist der leistungsstärkste?
Der Nexus – ±12 V Compliance, 100 pA bis 1 A, Auflösung im Bereich von wenigen Femtoampere und EIS bis 1 MHz.
Wie viel Strom kann ein PalmSens -Potentiostat liefern?
Bis zu 1 A mit dem Nexus, gegenüber etwa 10 mA bei den tragbaren Geräten.
Kann ein leistungsstarker Potentiostat auch viele Kanäle betreiben?
Ja, aber das ist eine separate Funktion. Für parallele Messungen lässt sich der Messbereich auf den MultiPalmSens4 und den RackMount 16CH ausweiten – siehe die Seite zu den Mehrkanal-Potentiostaten.
Ist ein leistungsstarker Potentiostat dasselbe wie ein Mehrkanal-Potentiostat?
Nein. Bei „Leistungsstark“ geht es um den Messbereich eines Kanals – Spannung, Strom, Dynamikbereich und Bandbreite. Bei „Mehrkanal“ geht es darum, mehrere Messungen parallel durchzuführen. Beides lässt sich zwar kombinieren, doch sie beantworten unterschiedliche Fragen.