마인드 맵 갤러리 전압전류법 마인드맵
"기기 분석 자습서", Peking University Press, 13장에는 순환 전압전류법, 폴라로그래피, 전극 반응, 박리 전압전류법, 작동 전극 분류 등이 포함되어 있습니다.
2023-11-12 21:42:57에 편집됨전압전류법
스트리핑 전압전류법
전해 농축과 용해 분석을 결합한 전기화학적 분석 방법
폴라로그래피보다 감도가 높다
전해 농축
작동 전극은 전기분해에 대한 한계 전류를 생성하는 전위에 고정되고, 측정될 물질은 전극에 집중됩니다.
용해 분석
일정 기간 농축된 후 교반을 멈추고 전위를 역으로 변화시키면 전류-전위 곡선이 피크 모양의 용해 곡선이 됩니다.
양극 박리 전압전류법
환원 및 농축, 산화 및 용해
음극 제거 전압전류법
산화 및 농축, 환원 및 용해
순환전압전류법
전압 스캐닝 모드: 삼각파
한 번의 삼각파 스캔 후 얻은 i-E 곡선은 순환 전압전류도입니다.
순환전압전류법은 정량적 분석 방법일 뿐만 아니라 전기화학적 연구 방법으로 주로 사용되며 전극 반응의 특성, 메커니즘 및 전극 공정 역학 매개변수를 연구하는 데 사용할 수 있습니다.
구형파 및 펄스 전압전류법
구형파 폴라로그램
원칙
중첩된 AC 사인파를 구형파로 변경하고 특수한 시간 스위치를 사용하여 시간이 지남에 따라 충전 전류가 빠르게 감소하는 특성을 활용하고 구형파가 나타난 후 후기 기간에 AC 분극 전류 신호를 기록합니다.
피크 전류
스캐닝 방법
선형주사전압에 진폭 10~30mV, 주파수 225~250Hz(펄스폭 수 ms)의 구형파 전압을 중첩시키고, 구형파 전압이 방향을 바꾸는 순간의 전해전류를 기록한다.
구형파 폴라로그래픽 전류 곡선
전압의 방향이 바뀌는 순간 커패시터 전류가 가장 많이 감소합니다. 이때 전해전류도 감쇠되는데 감쇠속도는 커패시터보다 빠르다. 이때 전류는 천천히 감소하며, 전기분해 전류를 기록할 수 있습니다. 용량성 전류의 영향을 극복하여 감도를 향상시킵니다.
지침
구형파 폴라로그래피에서는 폴라로그램을 억제하기 위해 계면활성제를 첨가할 필요가 없습니다. 반대로 계면활성제는 전극의 반응을 유발합니다. 이를 차단하고 전극과 용액 표면의 전기 이중층 용량을 변경하여 측정에 영향을 미쳐야 합니다.
전극 반응의 가역성은 분석 감도에 큰 영향을 미칩니다. 구형파 폴라로그램에서는 상대적으로 큰 중첩으로 인해 고주파 전압, 즉 분극전압을 가하는 속도가 상당히 빠르기 때문에 전극의 반응속도도 상대적으로 빠르다. 느린 물질의 경우 획득된 피크 높이가 크게 감소합니다.
용량성 전류를 효과적으로 제거하려면 전해조 회로의 RC 값을 구형파의 반주기 값보다 훨씬 작게 만들어야 합니다. 225Hz의 구형파 주파수의 경우 반주기는 0.002s이고 R 값은 일반적으로 50Ω보다 크지 않아야 합니다.
모세관 소음. 모세관으로 인한 소음. 이 소음은 악기 전체의 소음보다 몇 배 더 높습니다.
펄스 폴라로그래피
원칙
적하 수은 전극의 성장 기간이 끝나면 주어진 DC 전압 또는 선형적으로 증가하는 DC 전압을 중첩합니다. 펄스 전압의 진폭 또는 등진폭을 점진적으로 증가시키고 각 펄스 끝의 전해 전류를 기록하여 얻은 곡선입니다.
기존 펄스 폴라로그래피
전압 스캐닝 방식
폴라로그래픽 곡선
기존 펄스 폴라로그래피의 감도는 DC 폴라로그래피의 7배입니다.
차동 펄스 폴라로그래피
전압 스캐닝 방식
폴라로그래픽 곡선
펄스 폴라로그래픽 감도가 구형파 폴라로그래픽 감도보다 높은 이유는 무엇입니까? 펄스 폴라로그래피의 펄스 지속 시간은 40-80ms이므로 구형파 폴라로그래피의 수 ms보다 길다. 펄스 후반부에서 전류를 측정하면 이때의 모세관 잡음 전류 iN과 충전 전류 ic가 거의 0으로 감쇠되고, 전기분해 전류가 주로 측정되어 펄스 폴라로그램의 감도가 향상된다.
전극반응
사전반응
후속 반응
병렬 촉매 반응
극한 스펙트럼
장치 다이어그램
폴라로그래픽 웨이브
잔류 전류 부분
인가된 전압이 금속이온의 분해전압에 도달하지 못할 때 용액 내 전해조를 통해 미세한 전류가 흐르는데, 이를 잔류전류라고 하며 이는 전해질과 미량의 불순물이 감소하여 발생합니다. 전극에서 제거되지 않은 산소.
전류 상승 부분
전위가 금속 이온의 석출 전위에 도달하면 금속이 석출되고 전해 전류가 생성됩니다.
한계 확산 현재 단계
떨어뜨린 수은 표면의 금속 이온은 0이 되는 경향이 있고 농도 분극은 한계에 도달하며 확산 전류는 더 이상 외부 전압에 따라 증가하지 않으며 곡선은 안정 상태로 나타납니다.
확산 전류가 제한 확산 전류의 절반일 때 수은 낙하 전극의 전위를 반파 전위 E1/2라고 합니다.
,
폴라로그래픽 프로세스의 특수성
전극의 특징
수은 강하 전극의 전위는 인가된 전압에 따라 완전히 변화하며 분극화된 전극입니다.
포화 칼로멜 전극의 전극 전위는 변하지 않는 것으로 간주될 수 있으며 이는 탈분극 전극입니다.
측정할 이온은 주로 세 가지 물질 전달 방법을 통해 용액에서 전극 표면에 도달합니다.
정전기적 인력
이동 전류를 생성하기 위해 다량의 지지 전해질을 추가하여 제거할 수 있습니다.
용액의 대류
용액을 그대로 유지하면 제거할 수 있는 대류 전류가 생성됩니다.
농도확산
확산전류가 발생하며, 확산전류만이 측정물질의 농도에 비례합니다.
전기분해 조건의 특수성
측정할 물질의 농도는 작아야 하며 용액은 희석되어야 하며 생성된 전기분해 전류는 작아야 합니다. 칼로멜 전극은 탈분극 전극이고 적하 수은 전극은 분극 전극인지 확인하십시오.
교반하지 않고 정지상태에서 전기분해를 수행하며, 용액에 다량의 지지전해질을 첨가한다.
폴라로그래픽파의 종류
가역파
전극은 빠르게 반응하며, 반응 속도는 확산 속도보다 훨씬 높습니다. 폴라로그래픽 파의 모든 지점은 확산 속도에 의해 제어되며 Nernst 공식이 적용 가능합니다.
돌이킬 수 없는 파동
전극 반응 속도는 확산 속도보다 느리며 폴라로그래픽파는 확산 속도와 전극 반응 속도에 의해 제어됩니다. 과전압이 존재하기 때문에 Nernst 공식을 적용할 수 없으며 파형도 좋지 않습니다.
단순 금속 이온의 폴라로그래픽 파동
반파전위 및 금속이온 농도는 무광택이며 정성분석에 활용 가능
정량분석방법
간섭전류 및 그 제거방법
잔류 전류
미량 불순물로 인한 전기분해 전류가 매우 작음
충전 전류는 수은 낙하 전극과 용액 사이의 경계면에서 전기 이중층의 충전 과정으로 인해 발생합니다.
잔류 전류의 주요 구성 요소 및 폴라로그래픽 분석의 검출 한계에 영향을 미치는 주요 요인
제거 방법
잔류 전류를 빼는 묘화 방법
새로운 폴라로그래피 기술로 충전 전류의 영향 극복
구형파 폴라로그램, 펄스 폴라로그램
마이그레이션 전류
측정물질의 농도와 정량적인 관계는 없습니다.
제거 방법
KCl, 질산칼륨 등의 지지전해질을 다량 첨가합니다. 첨가된 전해질은 전극과 반응하지 않으며, 그 농도는 측정되는 물질의 농도보다 50~100배 높습니다.
산소파
용존 산소는 적하 수은 전극에서 감소하여 측정을 방해하는 두 개의 폴라로그래픽 파동을 생성합니다.
제거 방법
고순도 질소 가스가 용액을 통과합니다.
극도로 극단적인
확산 전류는 수은 강하 전극의 전위가 감소함에 따라 최대값까지 급격하게 증가한 다음 정상 한계 확산 전류 값에서 감소하고 안정화됩니다. 이 두드러진 전류 피크를 "폴라로그래픽 최대값"이라고 합니다.
원인
수은 방울의 각 부분의 표면 장력이 다르기 때문에 접선 운동이 발생합니다.
제거 방법
수은 방울의 각 부분의 표면 장력을 균일하게 만들기 위해 소량의 표면 활성 물질을 첨가할 수 있는데, 이를 최대 억제제라고 합니다.
폴라로그래피의 단점
고감도, 낮은 검출한계, 높은 정확도, 우수한 재현성, 빠른 분석 속도, 쉬운 자동화, 넓은 적용 범위
사용된 수은의 양과 시간, DC 전류를 인가하는 속도가 느리고 시간이 많이 걸리며 수은이 많이 소모됩니다.
낮은 감도
충전 전류를 줄이거나 전기 분해 전류를 늘려 신호 대 잡음비를 개선하고 측정 감도를 향상시키십시오.
저해상도
iRdrop
iR 강하는 3전극 시스템을 사용하여 극복할 수 있습니다.
작업전극 분류
수은 전극
수은 전극 낙하
폴라로그래피
고체 전극
회전 디스크 전극