10.17 : וולטמטריה: סקירה

וולטמטריה היא טכניקה אלקטרואנליטית שבה נמדד הזרם הזורם דרך תא אלקטרוכימי כפונקציה של המתח המופעל, בדרך כלל בתנאי פולריזציה ריכוזית. הטכניקה מספקת מידע חשוב על מינים רדוקס-אקטיביים, והתגובה בזרם מוצגת כוולטמוגרמה.

תא וולטמטרי משתמש בשלוש אלקטרודות: אלקטרודה עובדת, אלקטרודת ייחוס ואלקטרודת עזר. תגובות הרדוקס מתרחשות באלקטרודה העובדת, ופוטנציאוסטט שולט בפוטנציאל שלה. אלקטרודות כספית משמשות לעיתים קרובות כאלקטרודות עובדות בשל טווח הפוטנציאל השלילי הרחב שלהן, הממזער הפרעות מפליטת מימן. אלקטרודות כספית יכולות ליצור אמלגמות עם מתכות שונות, מה שמשפר תגובות רדוקס מסוימות. בנוסף, ניתן לחדש את שטח הפנים שלהן על ידי יצירת טיפות חדשות, מה ששומר על דיוק המדידה. סוגים נפוצים כוללים את אלקטרודת טיפה תלויה (HMDE) ואלקטרודת כספית מטפטפת (DME).

אלקטרודת הייחוס, כגון אלקטרודת קלומל רוויה או אלקטרודת כסף-כלוריד, ממלאת תפקיד חשוב בוולטמטריה. היא שומרת על פוטנציאל קבוע, מה שמבטיח מדידה מדויקת. אלקטרודת העזר, לעיתים קרובות חוט פלטינה, משלימה את המעגל החשמלי.

אלקטרודות כספית מועדפות ביישומים רבים בשל טווח הפוטנציאל השלילי הרחב שלהן, שמונע חיזור לא רצוי של מימן, ובשל יכולתן ליצור אמלגמות. הגמישות שלהן והיכולת לחדש את שטח הפנים של האלקטרודה מבטיחות תוצאות עקביות ואמינות במהלך המדידות.

וולטמטריה מיושמת באופן נרחב בניטור סביבתי (לדוגמה, זיהוי מתכות עקבות), ניתוח פרמצבטי ופיתוח חיישנים אלקטרוכימיים. על ידי ניתוח תגובת הזרם, וולטמטריה מסייעת לקבוע את ריכוז האנליטים האלקטרואקטיביים בתמיסה. בתמיסות מדוללות, הזרם מגיע לערך גבולי שפרופורציונלי ישירות לריכוז האנליט, מה שהופך טכניקה זו לבעלת ערך רב לניתוח כמותי.