10.21 : Методы вольтамперометрии: импульсная вольтамперометрия

Дифференциально-импульсная вольтамперометрия (ДИВ) — это тип вольтамперометрии, который включает приложение серии импульсов напряжения к электрохимической ячейке с одновременным измерением результирующего тока. В ДИВ дифференциальный импульс или небольшие импульсы потенциала накладываются на линейную развертку потенциала. Величина этих импульсов обычно мала, часто в диапазоне милливольт. Каждый импульс напряжения длится недолго, обычно порядка нескольких миллисекунд, и применяется с регулярными интервалами вдоль развертки потенциала.

Основной принцип ДИВ заключается в том, что приложение импульса потенциала к электрохимической системе генерирует фарадеевский ток, который возникает в результате окислительно-восстановительных реакций, происходящих на поверхности электрода. Этот фарадеевский ток возникает в результате переноса электронов между электродом и аналитом в растворе. Ток измеряется до и после каждого импульса напряжения, и разница между этими двумя значениями тока дает дифференциальный ток, который отображается в зависимости от приложенного потенциала. Величина этого тока пропорциональна концентрации электроактивных видов, присутствующих в растворе. ДИВ предлагает такие преимущества, как превосходное разрешение и относительная инертность к емкостным токам. В то время как первое позволяет различать несколько видов, присутствующих в растворе, второе помогает скрыть сигнал в других методах вольтамперометрии.

В квадратно-волновой вольтамперометрии применяется комбинированный потенциал квадратной волны и лестницы к неподвижному электроду. Во время катодных импульсов аналит подвергается восстановлению на поверхности электрода, в то время как во время анодных импульсов формы волны восстановленный аналит повторно окисляется. Полярограмма квадратной волны отображает разницу тока между двумя точками на вольтамперограмме квадратной волны. Обычно эти точки выбираются на пике анодного и катодного токов. Разница тока между анодным и катодным пиками на полярограмме квадратной волны пропорциональна концентрации аналита.