10.17 : Вольтамперометрия: обзор

Вольтамперометрия — это электроаналитический метод, в котором ток, протекающий через электрохимическую ячейку, измеряется как функция приложенного потенциала, как правило, в условиях концентрационной поляризации. Метод дает ценную информацию о редокс-активных соединениях, а токовый отклик представляется в виде вольтамперограммы.

В вольтамперометрической ячейке используются три электрода: рабочий электрод, электрод сравнения и вспомогательный электрод. Окислительно-восстановительные реакции происходят в рабочем электроде, а потенциостат контролирует его потенциал. Ртутные электроды часто используются в качестве рабочих электродов из-за их широкого диапазона отрицательного потенциала, что сводит к минимуму помехи от выделения водорода. Ртутные электроды могут образовывать амальгамы с различными металлами, усиливая определенные окислительно-восстановительные реакции. Кроме того, их поверхность может обновляться путем формирования новых капель, сохраняя точность. Распространенные типы включают висячий ртутный капельный электрод (HMDE) и капающий ртутный электрод (DME).

Электор сравнения, такой как насыщенный каломельный электрод или хлоридсеребряный электрод, играет решающую роль в вольтамперометрии. Он поддерживает постоянный потенциал, обеспечивая точность измерения. Вспомогательный электрод, часто платиновая проволока, замыкает цепь.

Ртутные электроды предпочтительны во многих приложениях из-за их большого диапазона отрицательного потенциала, который предотвращает нежелательное восстановление водорода, и их способности образовывать амальгамы. Их универсальность и способность обновлять поверхность электрода обеспечивают последовательные и надежные результаты во время измерений.

Вольтамперометрия широко применяется в мониторинге окружающей среды (например, обнаружение следов металлов), фармацевтическом анализе и разработке электрохимических датчиков. Анализируя отклик тока, вольтамперометрия помогает определить концентрацию электроактивных аналитов в растворе. В разбавленных растворах ток достигает предельного значения, прямо пропорционального концентрации аналита, что делает этот метод весьма ценным для количественного анализа.