10.3 : Grenzflächenelektrochemische Methoden

Grenzflächenelektrochemische Methoden konzentrieren sich auf die Phänomene, die an der Grenze zwischen einer Elektrode und einer Lösung auftreten, im Gegensatz zu Bulk-Methoden, die sich auf die Gesamteigenschaften der Lösung konzentrieren. Diese Grenzflächenmethoden werden basierend auf dem Vorhandensein eines von Null verschiedenen Stroms in der elektrochemischen Zelle und der Konsistenz der Analytkonzentrationen als entweder statisch oder dynamisch klassifiziert. Statische Methoden wie die Potentiometrie messen das Zellpotential, ohne dass ein nennenswerter Strom durch die Elektroden fließt, wodurch die Zusammensetzung der Lösung unverändert bleibt. Im Gegensatz dazu beinhalten dynamische Methoden chemische Reaktionen, die die Analytkonzentrationen verändern und einen von Null verschiedenen Strom in der Zelle nutzen. Diese dynamischen Methoden werden weiter danach kategorisiert, ob der Strom oder das Potential kontrolliert wird, während die andere Variable angepasst wird. Beispielsweise hält die Coulometrie mit kontrolliertem Strom einen konstanten Strom aufrecht, um den Analyten zu oxidieren oder zu reduzieren. Andererseits überwacht die Amperometrie – eine Methode mit kontrolliertem Potential – den Strom bei einem festen Potential und fördert die Elektrolysereaktion des Analyten. Grenzflächenmethoden bieten Vorteile wie Geschwindigkeit, Selektivität, Empfindlichkeit und große Dynamikbereiche (typischerweise 10^-3 bis 10^-8 M), was sie in verschiedenen elektroanalytischen Anwendungen beliebt macht.