Technical Notes
Variedade, características e formas dos eletrodos de trabalho
| Variedade de eletrodos de trabalho | Recursos e aplicativos |
| Eletrodo de platina (PTE) |
Eletrodo convencional, que possui onda adsortiva de hidrogênio, utilizado para detecção de H 2 O 2 e óxidos |
| Eletrodo de ouro (AUE) |
Eletrodo convencional, que não possui onda de adsorção de hidrogênio, usado para detecção de tióis |
| Eletrodo de carbono vítreo (GCE) |
Eletrodo quimicamente estável, apesar de seus sobre-potenciais relativamente grandes de evoluções de oxigênio e hidrogênio |
| Eletrodo de prata (AGE) |
Para detecção de cianeto e sulfeto |
| Eletrodo de pasta de carbono (CPE) |
Misturado com enzima etc. para fazer eletrodos modificados |
| Eletrodo de níquel (NO) |
Modificado quimicamente para detectar aminoácidos |
| Eletrodo de paládio (PDE) |
Usado para estudar o processo de adsorção e dessorção de hidrogênio. |
| Eletrodo de carbono formado por plástico (PFCE) |
Sua borda de grafite altamente orientada é exposta à superfície com uma característica econômica e semelhante ao HOPG |
Eletrodos de trabalho para medições eletroquímicas
Janela potencial de eletrodos de Pt ‚Hg‚ carbono em solução aquosa
Akira Fujishima, Toru Inoue, Método de medição eletroquímica, Gihodo Publishers, 1984.
A figura abaixo mostra os materiais apropriados dos eletrodos para pesquisar em alguma faixa de potencial. Para analisar a atividade redox de uma substância dissolvida em um tipo de eletrólito aquoso com determinado pH, é indispensável considerar sobre hidrogênio sobre o eletrodo, sobre voltagem de oxigênio e potencial de dissolução.
O que é medição de CV (voltametria cíclica)?
Linear Sweep Voltammetry (LSV) mede a resposta elétrica com amostragem a uma taxa de varredura constante do potencial elétrico inicial ao final.
A voltametria cíclica (CV) é uma medição LSV reversível que varre o potencial elétrico voltado para a direção reversa após atingir o potencial final e faz a varredura de volta ao potencial inicial. No CV, a reversibilidade do produto produzido na varredura para frente pode ser analisada por varredura para trás. Por causa dessa característica, o CV tem sido amplamente aplicado. Se um CV conduz com forma de onda potencial conforme mostrado à direita, então podemos estudar as características da substância como:
- Estabilidade nas formas oxidada e reduzida
- Adsorção molecular no processo redox
- Medições de constantes de velocidade cinética
- Estudo do mecanismo de reação
- Reversibilidade da reação eletroquímica
- Potencial redox padrão, E o = (E pa + E pc ) / 2
- Número de transferência de elétrons, ΔE = E pa -E pc = 58 / n
* n: número de transferência de elétrons por mol
David K. Gosser, Jr., Cyclic Voltammetry Reaction
Mechanisms, VCH Publishers, Inc. 1994.A escolha do eletrodo de trabalho é um componente vital para o experimento.
O potencial redox da molécula em pesquisa deve cair na janela de potencial sobre a qual a corrente de fundo devida ao próprio eletrodo não deve perturbar o experimento.
Eletrodos de Pt (Platina) e Au (Ouro) - aplicado à medição de substâncias orgânicas ou inorgânicas porque possuem alto potencial de evolução de oxigênio e baixo potencial de evolução de hidrogênio.
Eletrodo de Hg (Mercúrio)- bem adequado para medir a redução de íons metálicos por causa de seu alto potencial de evolução de hidrogênio. O eletrodo de Hg pode facilmente observar a redução do Zn.
Na medição com solvente não aquoso ,o superpotencial de hidrogênio / oxigênio não afeta. Em vez disso, o potencial de decomposição do solvente não aquoso e do eletrólito de suporte é um fator importante. Além disso, a impureza da água em solvente não aquoso torna a janela potencial mais estreita dependendo da quantidade de água.
Figura:Limites de potencial atual do resultado da varredura de 50 vezes por imersão de um eletrodo de Pt em solução de 0,5 MH 2 SO 4 . A reiteração do ciclo obviamente ativa o eletrodo. Embora haja onda de absorção no lado do cátodo, é possível observar outra reação dos eletrodos nesta faixa de potencial, pois esta reação requer apenas certa quantidade de eletricidade.
Nossos eletrodos usados para medições eletroquímicas, como CV, LSV, DPV e assim por diante, são compactos e fáceis de polir por você mesmo.
Remova a tampa que cobre o eletrodo e verifique sua superfície antes do primeiro uso. O eletrodo de pasta de carbono está disponível na forma de pasta de carbono que o usuário acondiciona em um poço raso no porta-eletrodo fornecido por nós. Outros eletrodos são polidos para uso imediato. Esses eletrodos são encapsulados em PEEK *- sólido, bem inerte ao solvente. A tabela de inércia do material aos solventes é mostrada abaixo. No entanto, a imersão de longo prazo em tetra-hidrofurano ou o uso sob temperatura mais alta que excede o coeficiente de temperatura entre o plástico e o material do eletrodo pode ser uma causa de trinca. O O-ring permite que a posição de um eletrodo seja ajustada na célula de voltametria.
Akira Fujishima, Toru Inoue, Método de medição eletroquímica, Gihodo Publishers, 1984.
A voltametria cíclica (CV) é uma medição LSV reversível que varre o potencial elétrico voltado para a direção reversa após atingir o potencial final e faz a varredura de volta ao potencial inicial. No CV, a reversibilidade do produto produzido na varredura para frente pode ser analisada por varredura para trás. Por causa dessa característica, o CV tem sido amplamente aplicado. Se um CV conduz com forma de onda potencial conforme mostrado à direita, então podemos estudar as características da substância como:
- Estabilidade nas formas oxidada e reduzida
- Adsorção molecular no processo redox
- Medições de constantes de velocidade cinética
- Estudo do mecanismo de reação
- Reversibilidade da reação eletroquímica
- Potencial redox padrão, E o = (E pa + E pc ) / 2
- Número de transferência de elétrons, ΔE = E pa -E pc = 58 / n
* n: número de transferência de elétrons por mol
David K. Gosser, Jr., Cyclic Voltammetry Reaction
Mechanisms, VCH Publishers, Inc. 1994.
O potencial redox da molécula em pesquisa deve cair na janela de potencial sobre a qual a corrente de fundo devida ao próprio eletrodo não deve perturbar o experimento.
Eletrodos de Pt (Platina) e Au (Ouro) - aplicado à medição de substâncias orgânicas ou inorgânicas porque possuem alto potencial de evolução de oxigênio e baixo potencial de evolução de hidrogênio.
Eletrodo de Hg (Mercúrio)- bem adequado para medir a redução de íons metálicos por causa de seu alto potencial de evolução de hidrogênio. O eletrodo de Hg pode facilmente observar a redução do Zn.
Na medição com solvente não aquoso ,o superpotencial de hidrogênio / oxigênio não afeta. Em vez disso, o potencial de decomposição do solvente não aquoso e do eletrólito de suporte é um fator importante. Além disso, a impureza da água em solvente não aquoso torna a janela potencial mais estreita dependendo da quantidade de água.
Figura:Limites de potencial atual do resultado da varredura de 50 vezes por imersão de um eletrodo de Pt em solução de 0,5 MH 2 SO 4 . A reiteração do ciclo obviamente ativa o eletrodo. Embora haja onda de absorção no lado do cátodo, é possível observar outra reação dos eletrodos nesta faixa de potencial, pois esta reação requer apenas certa quantidade de eletricidade.
Vantagens do uso de microeletrodos para medição de CV
| 1. Pouca distorção da dissipação no potencial ou fluxo de eletrificação 2. A combinação de PC permite processar em alta taxa de varredura 3. Intermediário de curta duração analisável na reação do eletrodo 4. Mensurável sem eletrólito de suporte 5. Excelente precisão de medição devido à pouca influência do ruído surgindo do fluxo de eletrificação 6. Difusão suave o suficiente para obter o estado estacionário |
vsAg_Ag_plus.jpg "E (V) vs Ag / Ag +") |
Figura à direita: o resultado da detecção de um produto químico na reação subsequente. Pelo rápido varrer a 10 4 V / S, o pico (que é apresentada quando o intermediário viveu de curto é reduzida para o antigo substância) pode ser observada antes de os intermediários desaparece. Kosuke Izutsu, Electrochemistry in Nonaqueous Solutions, WILEY-VCH, 2002. |