Voltammetry의 구성 요소, 유형 및 응용



그 전압 전류 법 는인가 된 전위의 변화에 ​​의해 생성 된 전류로부터 화학 종 또는 분석 물의 정보를 결정하는 전기 분석 기술이다. 즉,인가 된 전위 E (V)와 시간 (t)은 독립 변수이다. 현재 (A), 종속 변수.

평범한 화학 종은 전기 활동을해야합니다. 너 무슨 뜻이야? 그것은 전자를 잃어 버리거나 (산화 시키거나) 감소시켜야 함을 의미합니다. 반응을 시작하려면 작동 전극이 Nernst 방정식에 의해 이론적으로 결정된 필요한 전위를 공급해야합니다.

voltammetry의 예는 위의 이미지에서 볼 수 있습니다. 이미지의 전극은 탄소 섬유로 만들어지며, 탄소 섬유는 용해 매체에 담겨있다. Dopamine은 적절한 전위가 적용되지 않는 한 두 개의 카르보닐기 C = O (화학 반응식의 오른쪽)를 형성하여 산화되지 않는다..

이것은 용액의 이온, 존재하는 이온, 동일한 전극 및 도파민과 같은 많은 인자에 의해 제한되는, 상이한 값을 갖는 E의 스윕 (sweep)을 수행함으로써 달성된다.

E를 시간에 따라 변화시킴으로써 첫 번째 E vt (파란색 삼각형)와 두 번째 Cws t (황색)의 두 그래프가 얻어집니다. 그것의 형태는 실험 조건에서 도파민을 결정하는 특징이있다..

색인

  • 1 Voltammetry 란 무엇입니까??
    • 1.1 전압 파형
    • 1.2 계측
  • 2 가지 유형
    • 2.1 펄스 전압 법
    • 2.2 재 용해의 전압 측정법
  • 3 신청
  • 4 참고

Voltammetry 란 무엇입니까??

Voltammetry는 1922 년 노벨 화학상 수상자 인 Jaroslav Heyrovsky의 폴라로 그래피 기술의 발명 덕분에 개발되었습니다. 그것에서, 수은 낙하 전극 (EGM)은 끊임없이 새롭게되고 극화된다..

그 당시이 방법의 분석 결함은 다른 미세 전극의 사용과 디자인으로 해결되었습니다. 이들은 석탄, 귀금속, 다이아몬드 및 고분자에서부터 디자인, 디스크, 실린더, 시트에 이르기까지 엄청나게 다양합니다. 또한 해산과 상호 작용하는 방식으로 고정식 또는 회전식.

이 모든 세부 사항은 한계 전류 (i)로 알려진 기록 된 전류의 붕괴를 일으키는 전극의 분극화를 돕기위한 것입니다1). 이것은 분석 물의 농도에 비례하며, 절반의 힘 E (E1/2) 상기 전류의 절반 (i1/2) 종의 특징입니다.

그런 다음, E1/2 E의 변화로 얻어진 전류가 그려지는 곡선에서, 볼룸 페어 그램, 분석 물의 존재가 확인 될 수 있습니다. 즉, 실험의 조건이 주어지면 각 분석 물은 자체 E 값을 갖게됩니다1/2.

전압 파형

voltammetry에서 우리는 많은 그래프로 작업합니다. 첫 번째는 시간의 함수로 적용된 잠재적 인 차이를 추적 할 수있는 곡선 E vs t입니다..

그러나 동시에 전기 회로는 전극 근처에서 전자를 잃거나 얻을 때 분석 물에 의해 생성 된 C 값을 기록합니다.

전극이 분극화되어 있기 때문에 적은 분석 물질이 용액 코어에서 용액으로 확산 될 수 있습니다. 예를 들어, 전극이 양전하를 갖는 경우, 종 X- 그것에 끌릴 것이고 단순한 정전기 인력으로 그쪽으로 향하게 될 것입니다.

하지만 X- 당신은 혼자가 아닙니다 : 당신의 환경에 다른 이온들이 있습니다. 일부 양이온 M+ 그들은 긍정적 인 요금의 "군집 (clusters)"으로 전극을 감싸서 전극으로가는 길을 방해 할 수 있습니다. 마찬가지로, 음이온 N- 전극 주변에 감겨져 X를 방지 할 수있다.- 그에게 와서.

이러한 물리적 현상의 합은 전류를 잃어 버리게하고, 이는 C 형 대 E 형과 S 형과 유사한 모양 (S 자형)으로 관찰됩니다. 이 커브는 voltammetric wave.

계측

voltammetry 계측은 분석 물, 용매, 전극의 종류 및 적용에 따라 다릅니다. 그러나 대다수는 세 가지 전극으로 구성된 시스템을 기반으로합니다 : 하나는 작업 (1), 보조 (2)는 참조 (3).

사용 된 주 참조 전극은 칼로 멜 전극 (ECS)이다. 작용 전극과 관련하여 이것은 기준 전극의 전위가 측정 중에 일정하게 유지되기 때문에 전위차 ΔE가 수립 될 수있게한다.

반면에, 보조 전극은 작동 전극에 전달되는 부하를 제어하여 허용 가능한 E 값 내에 유지합니다. 독립 변수,인가 된 전위의 차이는 작동 전극과 기준 전극의 전위의 합으로 얻어진다..

유형

상단 이미지는 그래프 E vs t를 보여주는데 선형 스윕 전압 전류 법의 잠재적 파.

시간이지나면서 잠재력이 증가한다는 것을 알 수 있습니다. 차례로이 스위프는 응답 곡선 또는 볼록 페어 그램 C vs E를 생성하며 그 모양은 시그마 이드가됩니다. 아무리 E가 증가하더라도 전류가 증가하지 않을 것입니다..

이 그래프에서 다른 유형의 전압 전류를 유추 할 수 있습니다. 어떻게? 잠재적 인 파동 E vs를 특정 패턴을 따르는 전위의 갑작스러운 펄스에 의해 수정. 각 패턴은 voltammetry 유형과 관련이 있으며 자체 이론 및 실험 조건을 포함합니다..

펄스 전압 법

이 유형의 voltammetry는 두 개 이상의 분석 물의 혼합물을 분석 할 수 있습니다.1/2 그들은 서로 매우 가깝습니다. 따라서, E를 갖는 분석 물1/2 0.04V는 E가있는 다른 회사의 회사에서 식별 될 수 있습니다.1/2 0.05V이다. 선형 스위프 (linear sweep) voltammetry에서 차이는 0.2V보다 커야합니다.

따라서 높은 감도와 낮은 검출 한계가 있습니다. 즉, 분석 물은 매우 낮은 농도에서 결정될 수있다.

잠재적 파도는 계단 모양의 패턴, 가파른 계단 및 삼각형을 가질 수 있습니다. 후자는 cyclic voltammetry에 해당한다 (CV는 영어로, 첫 번째 이미지는 약어이다).

CV에서 포텐셜 E는 포지티브 또는 네거티브라는 의미로 적용되고, 시간 t에서 E의 특정 값에서 동일한 전위가 반대 방향으로 다시인가된다. 생성 된 볼타 그램을 연구 할 때, 최대 값은 화학 반응에서 중간 매개체의 존재를 나타냅니다.

재 분해의 전압 측정법

이것은 양극 또는 음극 유형 일 수 있습니다. 이것은 수은 전극에서 분석 물의 전착으로 구성됩니다. 분석 물이 금속 이온 (예 : Cd)2+), 아말감이 형성 될 것이다. 그리고 그것이 음이온이라면 (MoO와 같이)42-) 불용성 수은 염.

그런 다음 전위의 펄스를 적용하여 전착 된 화학 종의 농도와 동일성을 결정합니다. 따라서, 아말감은 재사용되고 수은 염.

응용 프로그램

-Voltammetry of anodic redissolution은 유체에 용해 된 금속의 농도를 측정하는 데 사용됩니다..

-산화 환원 또는 흡착 과정의 동역학을 연구 할 수 있습니다. 특히 전극이 특정 분석 물을 검출하도록 수정 된 경우.

-그것의 이론적 근거는 바이오 센서 제조에 도움이되었습니다. 이를 통해 생물학적 분자, 단백질, 지방, 당 등의 존재와 농도를 결정할 수 있습니다..

-마지막으로, 그것은 반응 메커니즘에 중개자의 참여를 감지한다..

참고 문헌

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