Vee ja sellel põhineva toidu (piima-, liha- ja kalatooted) kvaliteedi kontroll on toidutööstuses väga oluline. Üks oluline toidukvaliteedi parameeter on pH. Tavaliselt määratakse tänapäeval toiduainete pH standardse potentsiomeetrilise meetodiga, mis põhineb elektrokeemilise potentsiaali muutuse mõõtmisel pH-tundliku ja katselahusesse sukeldatud võrdluselektroodi vahel. Klaaselektroodid tavalistes pH-meetrites koosnevad pH-tundlikest ja võrdluselektroodidest, mis on ühendatud ühte klaasist korpusesse. Klaaselektroodi ei saa kasutada on-line tööstusprotsesside jälgimiseks kuna neil on kõrge hind, elektroodi klaaskeha on habras, and saastuvad kiiresti ja ei ned saa kasutada pideva mõõtmise režiimis. Seetõttu uuritakse põhjalikult uudseid alternatiivseid materjale ja meetodeid pH mõõtmiseks toidutööstuses. Üks enim uuritud alternatiive tavapärasele klaaselektroodile on metalloksiididel põhinevad elektrokeemilised andurid.
Ruteenium(IV) oksiid (RuO2) on osutunud kõige kasulikumaks metallioksiidiks pH mõõtmise jaoks tänu oma headele mõõtmisomadustele, nagu suurepärane pH tundlikkus, madal triiv ja hüsterees ja ühtlane töö isegi bakteririkkas keskkonnas. Kuigi RuO2-põhistel pH-anduritel on vesikeskkonnas suurepärased omadused on neid seni olnud väga keeruline rakendada kuna päriselu proovide jaoks tööstuses. Selles doktoritöös pühenduti RuO2 elektroodide töökindluse parandamisele toidutööstuse jaoks. Usaldusväärne pH mõõtmine siiditrüki meetodil valmistatud RuO2 elektroodidega saavutati kui and olid kaetud kaitsva NafioniTM membraaniga. See käsikiri käsitleb (i) RuO2 elektroodide valmistamist ja omadusi, (ii) NafionTM membraani valmistamist ja omadusi, samuti (iii) väljatöötatud elektroodide kasutamist toiduproovide analüüsil.
 

Juhendaja: kaasprofessor tenuuris Ott Scheler (Tallinna Tehnikaülikool)

Oponendid:

• kaasprofessor Toonika Rinken ( Tartu Ülikool, Eesti)
• vanemteadur Alan O´Riordan (Tyndalli Riiklik Instituut, Iirimaa)

Doktoritöö on avaldatud Tehnikaülikooli raamatukogu digikogus.