Optochemische Sauerstoffsensoren

Österreichische Forscher haben jetzt innovative optochemische Sauerstoffsensoren entwickelt, die sich besonders für Anwendungen in chemischen und biochemischen Prozessen, in der Wasseraufbereitung und in der Lebensmittelverpackung eignen.

Die Verwendung konventioneller Sauerstoffelektroden kann normalerweise verschiedene Nachteile mit sich bringen. Dazu zählen beispielsweise der Gesamtverbrauch an Sauerstoff während der Messung, fehlerhafte Ergebnisse bei Vorhandensein anderer Gase und eine begrenzte Lagerzeit. Hinzu kommt, dass elektrochemische Sauerstoffsensoren von ihrer Funktion her invasiv arbeiten und Elektrolytlösungen erfordern, die mit erhöhten Anforderungen bezüglich der Gerätewartung verbunden sind. Angesichts dieser Nachteile wurde eine neue Serie von hoch spezialisierten optochemischen Sauerstoffsensoren entwickelt, für die es verschiedene mögliche Anwendungen gibt.

Die Funktionsweise dieser innovativen Sensoren basiert auf der Detektion von Veränderungen der Fluoreszenz-Abklingzeit eines vom jeweiligen Anwendungsfall abhängigen Sauerstoffindikators. Die neuartigen Sensoren benötigen keine Elektrolyte, erfordern keine besonderen Wartungsmaßnahmen und erreichen eine höhere Lebensdauer. Darüber hinaus lassen sich mit ihnen exakte Messungen über einen Sauerstoff-Konzentrationsbereich von 0,0001% (1ppm) bis 100% durchführen. Da sie außerdem besser für einen Betrieb unter extremen chemischen Umgebungsbedingungen geeignet sind, können sie für nichtinvasive Serienmessungen verwendet werden.

Es wurden bereits vier verschiedene Sensortypen für spezielle Anwendungen entwickelt. Die erste Entwicklung ist ein nichtinvasives System zum Messen des Sauerstoffgehalts in Lebensmitteln, Pharmazeutika und technischen Produkten, die empfindlich auf Sauerstoff reagieren und unter speziellen Bedingungen verpackt werden. Das zweite Ergebnis ist ein weiteres nichtinvasives Verfahren zur Messung der Sauerstoffpermeabilität von Getränkeflaschen. Als drittes wurden langzeitstabile Sauerstoffsensoren zur Überwachung der Sauerstoffkonzentration in Abwasseraufbereitungsanlagen und in Oberflächenwasser entwickelt. Ein viertes Ergebnis der Forschungsarbeiten ist ein sterilisierbarer Sauerstoffsensor für Anwendungen in biotechnologischen und chemischen Prozessen wie etwa der Fermentation.

Abgesehen von diesen patentierten Prototypen können die Entwickler auch kundenspezifische Lösungen zum Messen der Sauerstoffkonzentration in anderen Anwendungsbereichen anbieten. Industriebetriebe oder KMUs, die sich mit Messungen dieser Art beschäftigen, werden derzeit als Lizenznehmer oder als Partner für Fertigungs- oder sonstige geschäftliche Abkommen gesucht.

Kontakt:

APS – Verein zur Förderung der Europäischen Kooperationen
in Forschungs- Entwicklungs- und Bildungsprogrammen
René Stix
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