So führst du dein Forschungsjournal

So dokumentierst du deinen Versuch

1. Wähle Material, Herstellungsverfahren und Gerät.
2. Übernimm bei wiederholten Versuchen die Einstellungen über „Vorlage“ oder „Wiederholen“.
3. Notiere die Einstellungen und Anfangsmesswerte vor dem Start.
4. Ergänze während und nach der Herstellung die tatsächlich beobachteten Werte.
5. Speichere den Versuch. Exportiere regelmäßig deine JSON-Sicherung – Bilder und Videos sind darin derzeit nicht enthalten.

Auf dem Handy zeigt die Schnellansicht nur die wichtigsten Felder. Die nummerierten Gruppen „01 · Grunddaten & Vorlage“ bis „05 · Filterung & Beobachtungen“ bleiben aufklappbar. Im Demo-Profil kannst du die Reihenfolge verändern oder Gruppen ausblenden.

Was wird hergestellt?

Eigene Versuchsbezeichnung

Ein wiedererkennbarer Name, z. B. „Silber 25 ppm – Versuch 03“. Keine Klarnamen erforderlich.

Material / Element

Das eingesetzte Elektrodenmaterial. Unterschiedliche Elemente können sich chemisch und elektrochemisch stark unterscheiden.

Herstellungsverfahren

Niedervolt: klassischer elektrochemischer Generator mit ausgewähltem Gerätemodell. Hochvolt: separates Hochvoltgerät dokumentieren. Laser: separate Laseranlage dokumentieren. Beim Hochvolt- und Laserverfahren gibt es in dieser Version keine automatische Faraday-Zeitprognose.

Generator oder Anlage

Zur Identifikation der verwendeten Technik. Die hinterlegte Standard-Buchsenaufnahme in mm ist nicht zwingend der Durchmesser der eingesetzten Elektrode. Adapter sind möglich. Geräte aus der Auswahlliste werden nur dokumentiert, nicht bewertet.

Wassermenge (ml)

Füllmenge zu Beginn. Sie geht gemeinsam mit den Ziel-ppm in die theoretische Zielmasse ein.

Ziel-ppm (mg/L)

Vom Anwender eingestellter oder gewünschter Zielwert. Bei verdünnten wässrigen Lösungen kann ppm in der Modellrechnung näherungsweise als mg/L betrachtet werden. Das ist keine Messung der Endkonzentration.

Wie sieht der Elektrodenaufbau aus?

Elektrodendurchmesser (mm)

Die tatsächliche Dicke des eingesetzten Elektrodenstabs – unabhängig vom Buchsendurchmesser des Geräts. Schnellwahl 2 / 2,5 / 3 / 8 mm oder freies Maß. Sie beeinflusst die geometrische Oberfläche und ggf. die erreichbaren Stromverhältnisse.

Gesamtlänge (mm)

Die gesamte Stablänge. Schnellwahl 80 / 100 / 120 / 140 / 200 mm oder freies Maß.

Eingetauchte Länge (mm)

Die Länge der Elektrode, die während der Herstellung tatsächlich Kontakt mit dem Wasser hat. Sie ist aussagekräftiger für eine grobe Oberflächenabschätzung als die Gesamtlänge.

Elektrodenabstand (mm)

Freier Abstand zwischen den Elektroden, auf halber eingetauchter Länge gemessen. Elektrodenabstand und Geometrie können den Stromfluss beeinflussen.

Elektrodenzahl und Kaskadierung

Für diesen Prototyp sind 2, 4, 6, 8 oder andere gerade Zahlen ab 2 erlaubt. Zwei Elektroden entsprechen einem Standard-Elektrodenpaar. Mehr als zwei werden nur protokolliert, wenn „Kaskadierung: Ja“ ausgewählt wurde. Dokumentiere dabei möglichst die tatsächliche Verschaltung, Polung und Position der Elektroden in den Beobachtungen oder einem Foto. Aus einer geraden Anzahl allein lässt sich nicht erkennen, ob die elektrische Verschaltung korrekt oder sicher ist. Mehrere Paare führen nicht automatisch zu einer einfachen Vervielfachung der Faraday-Produktion; Strompfade und Schaltung müssen berücksichtigt werden.

Wie wird das Gerät betrieben?

Gemessener mittlerer Strom (mA)

Der über die Herstellung zeitlich gemittelte tatsächliche Strom – nicht die eingestellte Strombegrenzung. Der Faraday-Vergleich benötigt diesen Wert. Wenn nur Momentaufnahmen vorliegen, ist der Mittelwert unsicher: bitte als Näherung kennzeichnen.

Umpolung (Sekunden)

Geräteeinstellung für den Wechsel der Elektrodenpolung. Sie kann Oberflächenprozesse und den Stromverlauf beeinflussen, wird aber im einfachen Faraday-Modell nicht als pauschaler Zeitfaktor verwendet.

Xpert-Umpollogik 1 = t

Die eingestellte Umpolzeit wird als feste Zeit verwendet. Laut den vorliegenden Xpert-Angaben besonders relevant beispielsweise bei Magnesium mit kurzen Zeiten.

Xpert-Umpollogik 2 = I

Intelligent beziehungsweise stromabhängig. Die voreingestellte Zeit bezieht sich auf einen Referenzstrom von 20 mA. Bei 10 mA ist das tatsächliche Intervall entsprechend dem beschriebenen Prinzip ungefähr doppelt so lang. Diese Logik erscheint nur bei Auswahl des Xpert.

Was wurde tatsächlich gemessen?

Wassertemperatur zu Beginn und Raumtemperatur (°C)

Temperatur kann Leitfähigkeitsmessungen und Reaktionsbedingungen beeinflussen. Möglichst den Messzeitpunkt dokumentieren.

Anfangsleitfähigkeit des Wassers (µS/cm)

Leitfähigkeit des Ausgangswassers vor der Herstellung. 5 µS/cm ist nicht dasselbe wie 5 mS/cm (5.000 µS/cm). Leitfähigkeit ist kein direkter Ersatz für den tatsächlich fließenden Strom.

Leitfähigkeit am Ende

Bei gleicher Messmethode mit der Anfangsleitfähigkeit vergleichen. Anzeigen von Generator und externem Messgerät getrennt dokumentieren, weil Messverfahren und Temperaturkompensation abweichen können.

TDS-Messgerät vor / nach Filterung

Falls das Messgerät µS/cm ausgibt, diesen Wert verwenden. Zeigt es „ppm“ als TDS-Schätzwert an, nicht ungeprüft als µS/cm eintragen.

Reale Herstellungszeit (Stunden)

Tatsächlich verstrichene Zeit. Sie ist ein beobachteter Praxiswert und kann weit von der Idealrechnung abweichen. Die Zeit allein bestätigt nicht das Erreichen der Ziel-ppm.

Was hat sich sichtbar oder messbar verändert?

Elektrodengewicht vorher / nachher (g)

Für sinnvolle Gewichtsunterschiede empfiehlt sich eine Feinwaage mit einer Ablesbarkeit von mindestens 0,001 g (drei Nachkommastellen); bei sehr geringen Massenänderungen kann auch das unzureichend sein. Vorher und nachher möglichst dieselben Elektroden mit derselben Waage unter vergleichbaren Bedingungen wiegen und dokumentieren, ob sie gereinigt, getrocknet oder noch mit Belägen bedeckt sind. Wichtig: Besonders bei Eisen können sich Oxid- und Hydroxidschichten bilden. Deshalb kann das Gewicht trotz Materialumsetzung nahezu gleich bleiben oder durch anhaftende Reaktionsprodukte sogar zunehmen. Eine höhere Masse bedeutet nicht, dass kein Material umgesetzt wurde. Die Differenz ist weder ein direkter Nachweis der freigesetzten Elementmasse noch der tatsächlichen Kolloidkonzentration.

Filterart und Filterzeitpunkt

Beschreibe Filtermaterial und ob vor oder nach der Messung gefiltert wurde. Filterung kann Feststoffanteile oder sichtbare Eigenschaften verändern.

Farbe / Aussehen und Lichtverhältnisse

Beobachtungen wie klar, opaleszent, gelblich, trüb oder Sediment dokumentieren. Gleiches Licht hilft beim Vergleichen.

Stablampe und Lasertest

Nur als qualitative Beobachtung. Eine sichtbare Streuung bestimmt weder zuverlässig Partikelgröße noch Konzentration; „Lasertest“ ist nicht das Laser-Herstellungsverfahren.

Gemessene Endkonzentration (mg/L)

Nur eintragen, wenn tatsächlich gemessen – möglichst inklusive Messverfahren und gegebenenfalls Laborbericht. Den eingestellten Zielwert nicht als Messergebnis übernehmen.

Fotos und Videos

Dokumentieren Aufbau und Veränderungen. In dieser Testversion liegen sie lokal im Browser und fehlen in JSON-/CSV-Exporten. Vor dem Löschen der Browserdaten separat sichern.

Was bedeutet die Faraday-Elektronenzahl z?

z bezeichnet die Anzahl der je umgesetztem Atom beziehungsweise Formelteilchen übertragenen Elektronen bei der angenommenen elektrochemischen Reaktion. Beispiele: Ag → Ag⁺ + e⁻ ergibt z = 1; Mg → Mg²⁺ + 2 e⁻ ergibt z = 2. Bei Silizium kann z = 4 als ausdrücklich vereinfachte Modellannahme verwendet werden; die tatsächlichen Vorgänge können durch Oxidbildung und andere Reaktionen bestimmt sein.

Idealzeit: t = m · z · F / (M · I), mit Zielmasse m in Gramm, Faraday-Konstante F ≈ 96.485 C/mol, molarer Masse M in g/mol und tatsächlichem mittleren Strom I in Ampere. Die Rechnung setzt 100 % Stromausbeute für genau diese Reaktion voraus.

Grenzen: Die Rechnung sagt nicht voraus, wie lange ein Kolloidgenerator tatsächlich benötigt, wie viele Partikel entstehen oder welche Konzentration nachweisbar ist. Für Silizium, Bor, Graphit, passivierende Materialien und insbesondere Hochvolt-/Laserverfahren darf die Modellzeit nicht als belastbare Herstellungsprognose verstanden werden. Bei mehreren Elektrodenpaaren lässt sich die Rechnung ohne Kenntnis der Stromverteilung nicht einfach vervielfachen.

Wer sieht meine Versuche?

In dieser Testversion niemand außer Personen mit Zugriff auf denselben Browser. Die Auswahl „Privat / Statistik / Öffentlich“ ist nur ein Testmerkmal und überträgt keine Daten. Die öffentliche Vergleichstabelle verwendet ausdrücklich fiktive Demo-Werte. Es gibt noch keine Konten und keine sichere Administratoroberfläche.

Für die spätere Online-Version sollen private Versuche ausschließlich dem berechtigten Nutzer und gegebenenfalls transparent benannten Colloimed-Administratoren zugänglich sein. Freigaben für Statistik beziehungsweise öffentliche Anzeige müssen separat und freiwillig möglich sein. Auch Pseudonyme und E-Mail-Adressen sind personenbezogene Daten.