EIS-Analysator

Angewandtes Signal

Genau wie ein Potentiostat sorgt ein EIS-Analysator dafür, dass an eine bestimmte (flüssige) Substanz ein Potential angelegt wird. Normalerweise ist das angelegte Signal eines Potentiostaten stabil, bei EIS gibt es eine kleine Variation des angelegten Potentials. Diese Schwankung ist eine Sinuswelle mit einer genau kontrollierten Frequenz und einer definierten Amplitude. Der PalmSens4 kann beispielsweise Sinuswellen mit einer Frequenz zwischen 1 MHz und 10 μHz anlegen, der EmStat Pico kann Sinuswellen bis zu 200 kHz anlegen und messen.

Messungen mit dem EIS-Analyzer

Die Potentialwelle (Abbildung 1: blau) erzeugt periodische Potentialunterschiede zwischen der an das Gerät angeschlossenen Elektrode und dem Objekt oder der (flüssigen) Substanz, die mit der Elektrode in Kontakt steht. Dies führt zu einem Elektronenstrom, der ebenfalls eine sinusförmige Wellenform aufweist (Abbildung 1: grün).

Der EIS-Analysator misst die Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Strom (d. h. die Höhe oder Amplitude der Wellen), aber auch die zeitliche Differenz zwischen den Spannungs- und Stromwellenformen. Dies ermöglicht die Berechnung des elektrischen Widerstands (oder besser gesagt der Impedanz) der Flüssigkeit oder des Objekts. Werden mehrere Frequenzen getestet, lassen sich einzelne Komponenten und Effekte identifizieren, die für diesen Widerstand verantwortlich sind.

EIS Analyzer Anwendungen

Ein EIS-Analysator wird hauptsächlich für die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) verwendet, um den elektrischen Widerstand (gemessen in Ohm) von Substanzen und Objekten zu untersuchen. Ein paar Beispiele:

• Wie widerstandsfähig ist eine Lackbeschichtung? Mit anderen Worten: Wie verhält sich eine Beschichtung im Laufe der Zeit? Ohne einen EIS-Analysator könnte ein Lackhersteller die Widerstandsfähigkeit seiner Beschichtung in der Praxis nur durch langwierige Bewitterungstests nachweisen. Mit einem EIS-Analysator lässt sich das Verhalten für die nächsten zehn Jahre jedoch mit einem kurzen Test leicht vorhersagen.
• Wie widerstandsfähig ist eine Betonwand? Korrodiert der Stahl in der Wand nicht zu schnell? Mit einem EIS-Analysator können Sie vorhersagen, in welcher Betonart der Stahl schneller korrodiert.
• Messen Sie den Widerstand der DNA einer bestimmten Zelle. DNA liegt immer als Doppelstrang vor, der eine Helix bildet. Sie ist so aufgebaut, dass die beiden Stränge des Paares perfekt zueinander passen. Wird ein Strang an eine Elektrode angeschlossen, geht die Kopplung mit dem passenden DNA-Strang mit einer Änderung des Widerstands einher. Dies lässt sich auch mit einem EIS-Analysator beobachten.

Vorteile eines EIS-Analysators

Der große Vorteil eines EIS-Analysators besteht darin, dass der Anwender Tests durchführen kann, ohne das Objekt zu zerstören. So kann ein Hersteller jedes seiner Produkte prüfen, bevor es das Werk verlässt, ohne es tatsächlich zu verwenden oder zu beschädigen.

Ein weiterer Vorteil ist der Vorhersagewert von Tests, die mit Hilfe eines EIS-Analysators durchgeführt werden. Ein EIS-Analysator-Test (ein sogenannter Frequenzscan) nimmt zudem kaum Zeit in Anspruch, während die Prüfung der Korrosionseigenschaften mittels Salznebelversuchen sehr lange dauert.

EIS-Analysator-Sensoren

Viele Materialien können mit einem EIS-Analysator analysiert werden. In der Korrosionsforschung werden die korrodierenden Materialien direkt an den EIS-Analysator angeschlossen. Ähnlich verhält es sich in der Brennstoffzellen- oder Batterieforschung. In der analytischen Chemie wurde eine Reihe von Sensoren entwickelt, die ihren Widerstand nur bei Kontakt mit bestimmten Substanzen ändern. Auch moderne Biosensoren werden mit Hilfe der Impedanzspektroskopie untersucht.

EIS-Analyzer-Software

Ein EIS-Analysator ist ohne die dazugehörige Software nutzlos. Der PalmSens4 verfügt über eine eigene, benutzerfreundliche Software, mit der Sie Experimente reibungslos durchführen und anschließend mithilfe der Ersatzschaltbildanpassung alle erforderlichen Informationen aus Ihren Daten gewinnen können. Wenn Sie möchten, können Sie zur Erstellung von Diagrammen auch Ihre eigene Tabellenkalkulationssoftware oder die eines Drittanbieters verwenden.

EIS Analyzer Preise

EIS-Analysatoren können ziemlich teuer sein. Mit dem PalmSens4-Instrument und dem Sensit Smart ist es PalmSens gelungen, einen EIS-Analysator mit hervorragenden Spezifikationen zu einem wettbewerbsfähigen Preis zu entwickeln.

Bitte mail usfür spezifische Preise oder wenden Sie sich anRufen Sie uns anum alle Möglichkeiten für Ihre Forschung zu besprechen. 

EIS-Analysator

Ein Gerät, mit dem gemessen werden kann, wie eine bestimmte Substanz oder eine Elektrodenoberfläche auf ein Potential reagiert, das innerhalb bestimmter vordefinierter Grenzen ständig erhöht und verringert wird (eine sinusförmige Potenzialwellenform, die einem angelegten Potential überlagert wird).