ボルタンメトリーの構成、種類、用途



の ボルタンメトリー は、印加電位の変動によって発生する電流から化学種または分析物の情報を決定する電気分析技術である。つまり、印加される電位E（V）と時間（t）は独立変数です。現在（A）、従属変数.

普通の化学種は電気活性でなければなりません。どういう意味ですか？それはあなたが電子を失う（酸化する）か得る（減らす）必要があることを意味します。反応が始まるためには、作用電極はネルンストの式によって理論的に決定される必要な電位を供給しなければならない。.

ボルタンメトリーの例は上の画像で見ることができます。画像の電極は、溶解媒体に浸されている炭素繊維で作られています。適切な電位が適用されない限り、ドーパミンは酸化されず、2つのカルボニル基C = O（化学式の右側）を形成する.

これは、溶液、存在するイオン、同じ電極およびドーパミンなどの多くの要因によって制限される、異なる値でEの掃引を実行することによって達成されます。.

時間とともにEを変化させることによって、2つのグラフが得られます。最初のE v t（青い三角形）と2番目の応答Cとt（黄色）です。その形は実験の条件でドーパミンを決定するのに特徴的です.

索引

  • 1ボルタンメトリーとは?
    • 1.1ボルタンメトリー波
    • 1.2計装
  • 2種類
    • 2.1パルスボルタンメトリー
    • 2.2再溶解ボルタンメトリー
  • 3アプリケーション
  • 4参考文献

ボルタンメトリーとは何ですか？?

ボルタンメトリーは、1922年のノーベル化学賞、Jaroslav Heyrovskyによるポーラログラフィー技術の発明のおかげで開発されました。その中で、水銀滴電極（EGM）は絶えず更新され、分極化されています.

当時のこの方法の分析上の欠陥は、他の微小電極の使用および設計によって解決された。これらは、石炭、貴金属、ダイヤモンドおよびポリマーからそれらのデザイン、ディスク、シリンダー、シートに至るまで材料において非常に多様である。そしてまた、それらが解散と相互作用する方法で：静止または回転.

これら全ての詳細は電極の分極を促進することを意図しており、それは限界電流として知られる記録された電流の減衰を引き起こす。1）これは分析物の濃度に比例し、パワーEの半分です（E1/2）電流の半分に達する1/2）種の特徴である.

次に、Eの値を決定します。1/2 Eの変化で得られた電流がプロットされている曲線では、 ボルタンペログラム, 分析物の存在を識別することができる。すなわち、実験の条件が与えられると、各分析物はそれ自身の値Ｅを有するであろう。1/2.

ボルタンメトリー波

ボルタンメトリーでは、多くのグラフを扱います。 1つ目は曲線E vs tで、時間の関数として印加された電位差を追跡できます。.

しかし同時に、電気回路は、電極の近くで電子を失うかまたは得るときに分析物によって生成されたＣ値を記録する。.

電極が分極されているので、より少ない分析物が溶液のコアからそれへ拡散することができる。例えば、電極が正電荷を持つならば、種X- それに引き寄せられ、単なる静電引力によってそれに向けられる.

しかしX- あなたは一人ではありません：あなたの環境には他のイオンが存在します。いくつかのカチオンM+ 電極を正電荷の「クラスター」で囲むことによって、電極への経路を妨げることがあります。そして同様に、アニオンN- 電極に巻きつけるとXを防ぐことができます- 彼のところへ.

これらの物理現象の合計により電流が失われます。これはC対Eの曲線、およびシグモイド形と呼ばれるSのそれに似た形状で観察されます。この曲線はボルタンメトリー波として知られています.

計装

ボルタンメトリーの機器は、検体、溶媒、電極の種類および用途によって異なります。しかし、それらの大部分は、3つの電極からなるシステムに基づいています。1つは作動（1）、補助（2）は参照（3）.

使用される主な参照電極はカロメル電極（ＥＣＳ）である。これは、作用電極と共に、参照電極の電位が測定中に一定のままであるため、電位差ΔＥを確立することを可能にする。.

他方、補助電極は、作用電極を許容可能なＥ値内に維持するために、作用電極を通過する負荷を制御する役割を果たす。独立変数、印加電位の差は、作用電極と参照電極の電位の合計によって得られるものです。.

タイプ

上の画像は、線形掃引ボルタンメトリーの電位波とも呼ばれる、グラフE対tを示しています.

時間が経つにつれて、可能性が増すことが観察できます。その結果、この掃引は応答曲線、すなわち形状がシグモイドになるボルタンペログラムC対Eを生成します。いくらEが増加しても、電流が増加しないということになるでしょう。.

このグラフから、他の種類のボルタンメトリーを推測することができます。どうですか？あるパターンに従う電位の突然のパルスによって電位波E vs tを修正する。各パターンはボルタンメトリーの種類に関連付けられており、独自の理論と実験条件が含まれています.

パルスボルタンメトリー

このタイプのボルタンメトリーでは、Eの値が2つ以上の分析物の混合物を分析できます。1/2 それらは互いに非常に近いです。それで、Eの分析物1/2 0.04VはEと別の会社で識別することができます1/2 0.05Vの。リニア掃引ボルタンメトリーでは、差は0.2Vより大きくなければなりません.

それゆえ、より高い感度とより低い検出限界がある。つまり、検体は非常に低い濃度で測定できます。.

ポテンシャル波は階段のようなパターン、急な階段、そして三角形を持つことができます。後者はサイクリックボルタンメトリー（英語の頭字語のCV、最初の画像）に対応します.

ＣＶでは、電位Ｅが正または負の意味で印加され、次に時間ｔ内のある値のＥで、同じ電位が再び印加されるが反対方向に印加される。生成されたボルタモグラムを研究するとき、最大値は化学反応における中間体の存在を明らかにする.

再溶解のボルタンメトリー

これは陽極型または陰極型であり得る。それは水銀電極上の分析物の電着からなる。分析物が金属イオン（Cdなど）の場合2+）、アマルガムが形成されます。そしてそれが陰イオンなら、（MoOのように）42-）不溶性水銀塩.

次に、電位パルスを印加して電着種の濃度および同一性を決定する。したがって、アマルガムと水銀塩が再溶解されます。.

アプリケーション

-陽極再溶解のボルタンメトリーは、流体に溶解している金属の濃度を決定するために使用されます.

-特に電極が特定の分析物を検出するように修飾されている場合は、酸化還元または吸着プロセスの速度論を研究することができます。.

-その理論的基礎はバイオセンサーの製造に役立ってきた。これらによって、生体分子、タンパク質、脂肪、糖などの存在と濃度を決定することができます。.

-最後に、反応メカニズムへの仲介者の参加を検出します。.

参考文献

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