מקור: המעבדה של ד"ר יורי רומן — המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס
potentiostat/galvanostat (המכונה לעתים קרובות פשוט potentiostat) הוא מכשיר המודד זרם בפוטנציאל יישומי (פעולה פוטנציסטטית) או מודד פוטנציאל בזרם מיושם (פעולה גלונוסטטית)(איור 1). זהו המכשיר הנפוץ ביותר באפיון האלקטרוכימי של אנודה וחומרי קתודה לתאי דלק, אלקטרוליזרים, סוללות, סופר-קבלים.
באופן קונבנציונלי, אלה אנודה וחומרי קתודה הם ממשק עם potentiostat באמצעות תא אלקטרוכימי שלוש אלקטרודה. האלקטרודה מובילה מן potentiostat מחוברים אלקטרודה הייחוס, אלקטרודה מונה (המכונה לעתים קרובות אלקטרודה עזר), ואת האלקטרודה עובד (אשר מכיל את חומר הבדיקה של עניין). התא האלקטרוכימי מתמלא בתמיסת אלקטרוליטים בעוצמה יונית גבוהה, כגון תמיסת חומצי, אלקליין או מלח. המדיה עבור פתרון זה כוח יוני גבוה הוא בדרך כלל מימית; עם זאת, עבור יישומים הדורשים חלונות פוטנציאליים גבוהים יותר של תא הפעלה, כגון סוללות וסופר-כובשים, נעשה שימוש לעתים קרובות במדיה שאינה מימית. התקשורת הסלולרית מנוטרלת בגז אינרטי (כדי למנוע תגובות צד לא רצויות) או בגז בדיקה (אם תגובת הבדיקה כוללת גז באחת האלקטרודות).
לחלופין, גשר מלח או קרום משמש כדי לשמור על קשר יוני אם שני חצי תאים הם להימדד אלקטרוליטים שונים. ב אלקטרוקטליזה הטרוגנית, סוג זה של תא "שני תאים" משמש לעתים קרובות אם מולקולת הבדיקה באלקטרודה העובדת מגיבה גם ב- counterelectrode. זה קורה לעתים קרובות כמו counterelectrode המועסק בדרך כלל הוא פלטינה, המהווה זרז פעיל מאוד עבור תגובות רבות. כאן, תאים תא יחיד ישמשו, שבו כל שלוש אלקטרודות נמצאים באותה מדיה.
וידאו זה יסביר את תהליך ליטוש אלקטרודה עובדת, הכנת דיו זרז, הרכבת דיו הזרז על האלקטרודה העובדת, הכנת התא האלקטרוכימי ולאחר מכן ביצוע מדידות אלקטרוכימיות. המדידות המבוצעות כוללות: וולטמטריה מחזורית (CV), וולטמטריה טאטומטרי טאטומטרי ליניארי (LSV), כרונופוטנטיומטריה (CP) וכרונואמפרומטריה (CA).
איור 1. דוגמה לתא אלקטרוכימי תא אחד. a.) כובע טפלון, ב.) תא זכוכית, ג.) אלקטרודה מונה חוט Pt, ד.) אלקטרודה עובדת, ה.) אלקטרודה התייחסות Ag/AgCl, נ.) 0.5 M תמיסה אלקטרוליט חומצה גופרתית מימית.
1. דיו זרז והכנת אלקטרודה עובדת
אמצעי זהירות: מתכות הנתמכות על פחמן שחור חייב להיות מטופל במכסה אדים או במארז איזון עד שהוא בצורת השעיה כמו אבקות אלה הם סיכוני שאיפה.
הליך זה יביא לנתונים המכילים חלקות של זרם מדוד לעומת פוטנציאל לכל אחת מארבע הטכניקות. על פי המוסכמה עבור CV ו- LSV, העלילות יופקו גם כזרם נמדד לעומת פוטנציאל למרות המציאות כי אלה הן טכניקות חולפות המודדות הנוכחי לעומת נגזרת הזמן של פוטנציאל.
CV, LSV, CP ו- CA הן טכניקות הכרחיות לקביעת היעילות של חומרים אלקטרודה חדשים עבור תאי דלק, אלקטרוליזרים, סוללות, סופר-קבלים, כמו גם לפיתוח שדות כגון חמצון חלקי סלקטיבי או הפחתת כימיקלים סחורה. שיטות אלה מאפשרות לקבוע יתר על המידה של תגובות על חומרים אלקטרודה שונים לעומת פוטנציאל שיווי המשקל התרמ?...
Skip to...
Videos from this collection:
Now Playing
Analytical Chemistry
51.1K Views
Analytical Chemistry
83.1K Views
Analytical Chemistry
202.8K Views
Analytical Chemistry
318.2K Views
Analytical Chemistry
787.3K Views
Analytical Chemistry
614.7K Views
Analytical Chemistry
50.5K Views
Analytical Chemistry
25.2K Views
Analytical Chemistry
279.1K Views
Analytical Chemistry
380.4K Views
Analytical Chemistry
262.4K Views
Analytical Chemistry
92.7K Views
Analytical Chemistry
111.0K Views
Analytical Chemistry
86.3K Views
Analytical Chemistry
122.9K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved