Analiza Chimica si Instrumentala Aplicata - AcademicDirect

Lorentz JÄNTSCHI, Sorana BOLBOACĂ
Un generator de oscilaţii produce semnalul de potenţial aplicat. Semnalul intră în
potenţiostat, care aplică tensiunea între electrodul de lucru şi electrodul de referinţă. Potenţiostatul
previne ca curenţii mari să treacă prin electrodul de referinţă. Aceasta este foarte important,
deoarece curenţii mari produc o diferenţă între valoarea măsurată şi valoarea reală a electrodului de
lucru. Electrozii auxiliar şi de referinţă sunt conectaţi la potenţiostat în timp ce electrodul de lucru
este conectat la convertorul de tensiune. Convertorul de tensiune converteşte curentul măsurat ce
trece prin electrodul de lucru transformându-l în tensiune, ce poate fi înregistrată. Schema unui
astfel de circuit exterior celulei de voltametrie ciclică este reprezentat în figura de mai sus.
Reprezentarea unei voltamograme ciclice pentru o reacţie reversibilă de forma A + e -
A - este:
t(s)
H
B
2
B
H
Curent
C
D
G
-2
E
F E
U(V)
Potenţial
Forma unei voltamograme ciclice
Din punctul de potenţial iniţial B în punctul C, este un curent nul de răspuns, deoarece
tensiunea aplicată nu este suficient de negativă pentru a reduce reactantul A. Curentul creşte rapid
după punctul C, punct în care începe reducerea lui A. Picul curentului atinge apoi valoarea sa
maximă în punctul D, cunoscut sub numele de pic catodic. Curentul descreşte între D şi E deoarece
transportul speciilor electroactive către electrodul de difuziune de către fenomenul de difuzie a golit
de specii chimice de reactant A vecinătatea electrodului. După ce aplicarea potenţialului îşi atinge
valoarea maximă negativă, încă se mai reduc molecule de reactant. Punctele de pe graficul tensiunii
aplicate corespund cu punctele de pe graficul voltamogramei ciclice. Difuzia este procesul de
transfer al materiei de la un potenţial chimic ridicat la un potenţial chimic scăzut datorită forţei
cunoscută sub numele de entropie. Deplasarea (difuzia) moleculelor în soluţie este cauzată de
coliziunea speciilor reduse cu moleculele de solvent. Un gradient de concentraţie apare atunci când
concentraţia speciilor variază cu distanţa. Dacă un potenţial se aplică la suprafaţa electrodului
pentru a face ca sarcina electrodului să fie negativă, atunci orice specie oxidată de interes (A) poate
fi redusă pentru a forma (A – Din punctul de potenţial iniţial B în punctul C, este un curent nul de răspuns, deoarece
tensiunea aplicată nu este suficient de negativă pentru a reduce reactantul A. Curentul creşte rapid
după punctul C, punct în care începe reducerea lui A. Picul curentului atinge apoi valoarea sa
maximă în punctul D, cunoscut sub numele de pic catodic. Curentul descreşte între D şi E deoarece
transportul speciilor electroactive către electrodul de difuziune de către fenomenul de difuzie a golit
de specii chimice de reactant A vecinătatea electrodului. După ce aplicarea potenţialului îşi atinge
valoarea maximă negativă, încă se mai reduc molecule de reactant. Punctele de pe graficul tensiunii
aplicate corespund cu punctele de pe graficul voltamogramei ciclice. Difuzia este procesul de
transfer al materiei de la un potenţial chimic ridicat la un potenţial chimic scăzut datorită forţei
cunoscută sub numele de entropie. Deplasarea (difuzia) moleculelor în soluţie este cauzată de
coliziunea speciilor reduse cu moleculele de solvent. Un gradient de concentraţie apare atunci când
concentraţia speciilor variază cu distanţa. Dacă un potenţial se aplică la suprafaţa electrodului
pentru a face ca sarcina electrodului să fie negativă, atunci orice specie oxidată de interes (A) poate
fi redusă pentru a forma (A ) dacă aceasta intră în contact cu suprafaţa electrodului, conform
reacţiei. Totdeauna va fi o concentraţie ridicată a speciei reduse în vecinătatea suprafeţei
electrodului. Odată cu scurgerea timpului, concentraţia speciei reduse de pe suprafaţa electrodului
– ) dacă aceasta intră în contact cu suprafaţa electrodului, conform
reacţiei. Totdeauna va fi o concentraţie ridicată a speciei reduse în vecinătatea suprafeţei
electrodului. Odată cu scurgerea timpului, concentraţia speciei reduse de pe suprafaţa electrodului
51