10.21 : Techniki woltamperometrii: Woltamperometria impulsowa

Woltamperometria różnicowo-impulsowa (DPV) to rodzaj woltamperometrii, który polega na przyłożeniu serii impulsów napięcia do ogniwa elektrochemicznego podczas pomiaru powstałego prądu. W DPV impuls różnicowy lub małe impulsy potencjału są nakładane na liniowy przebieg potencjału. Wielkość tych impulsów jest zazwyczaj niewielka, często w zakresie miliwoltów. Każdy impuls napięcia trwa krótko, zwykle rzędu kilku milisekund, i jest przyłożony w regularnych odstępach czasu wzdłuż przebiegu potencjału.

Podstawowa zasada DPV polega na tym, że przyłożenie impulsu potencjału do układu elektrochemicznego generuje prąd faradajowski, który powstaje w wyniku reakcji redoks zachodzących na powierzchni elektrody. Ten prąd faradajowski powstaje w wyniku transferu elektronów między elektrodą a gatunkiem analitu w roztworze. Prąd jest mierzony przed i po każdym impulsie napięcia, a różnica między tymi dwiema wartościami prądu daje prąd różnicowy, który jest wykreślany w stosunku do przyłożonego potencjału. Wielkość tego prądu jest proporcjonalna do stężenia elektroaktywnych gatunków obecnych w roztworze. DPV oferuje zalety, takie jak doskonała rozdzielczość i względna bezwładność w stosunku do prądów pojemnościowych. Podczas gdy pierwszy umożliwia rozróżnienie wielu gatunków obecnych w roztworze, drugi pomaga zaciemnić sygnał w innych technikach woltamperometrii.

Woltamperometria fali kwadratowej stosuje połączony potencjał fali kwadratowej i schodkowy do stacjonarnej elektrody. Podczas impulsów katodowych analit ulega redukcji na powierzchni elektrody, podczas gdy podczas impulsów anodowych kształtu fali zredukowany analit jest ponownie utleniany. Polarogram fali kwadratowej przedstawia różnicę prądu między dwoma punktami na woltamperogramie fali kwadratowej. Zazwyczaj punkty te są wybierane na szczycie prądu anodowego i katodowego. Różnica w prądzie między szczytami anodowym a katodowym w polerogramie z falą prostokątną jest proporcjonalna do stężenia analitu.