Электрохимический анализ

Когда мы проектируем электрохимический эксперимент, всё внимание обычно достается рабочему электроду. Мы тщательно полируем его поверхность, модифицируем наноматериалами и подбираем потенциалы. Вспомогательный электрод (он же противоэлектрод, или counter electrode) часто выбирается по остаточному принципу - «что нашлось в лаборатории». Однако пренебрежение этим элементом трехэлектродной ячейки - одна из главных причин артефактов на вольтамперограммах, отравления катализаторов и необъяснимого шума...

В недавнем лонгриде, посвященном режимам вольтамперометрии, мы рассказывали об импульсных методах (NPV, DPV, SWV), позволяющих вычитать паразитные электрические шумы. Однако не на всех приборах есть эта аналитическая опция. Как же тогда быть? Начнем с примера-метафоры. Представьте, что перед вами стоит закрытая коробка, в которой перемешаны металлические шарики разного веса. На глаз определить, что внутри, невозможно. Но если вы начнете постепенно наклонять коробку, сначала через край перекатятся самые легкие шарики, затем чуть тяжелее, и в самом конце – самые массивные...

Представьте, что вы пришли на концерт, где в темноте поет огромный хор. Вам нужно не просто узнать, сколько людей на сцене, но и безошибочно определить, кто именно сейчас поет – бас, тенор или сопрано. На слух в толпе это сделать сложно. Но у вас есть суперсила: вы можете по очереди выдавать каждому певцу микрофон, меняя громкость. Примерно так работает вольтамперометрия – один из самых изящных и мощных методов в арсенале современной химии. Если говорить строго, это метод анализа, основанный на зависимости силы тока от приложенного напряжения...

Каждый, кто хоть раз исследовал суперконденсаторы, сталкивался с этой дилеммой. Вы сняли циклическую вольтамперометрию (CVA), затем провели гальваностатический заряд-разряд (GCD), посчитали емкость... а цифры не бьются! Почему так происходит и легально ли вообще их сравнивать? Короткий ответ: Да, сравнивать можно, но с кучей оговорок. Давайте разберем на пальцах, почему методы спорят друг с другом и как их правильно «помирить» в этой статье. Разница кроется в самой физике процессов измерения. Они по-разному нагружают вашу электрохимическую систему...

Если открыть базовый учебник по электрохимии, то двойной электрический слой (ДЭС) на границе электрод/раствор часто рисуют как обычный плоский конденсатор с фиксированной емкостью. Но реальный лаборант знает: емкость ДЭС – величина капризная, которая непрерывно меняется в зависимости от того, какой потенциал вы подали на рабочий электрод. Сегодня мы разберем продвинутый физико-химический метод: как с помощью серии измерений электрохимической импедансной спектроскопии раздеть электрохимическую систему...

Контроль активности ионов водорода – фундаментальная задача в химическом анализе, экологии, медицине и пищевой промышленности. Наиболее точным методом измерения кислотности сред остается потенциометрия, реализованная в привычном лабораторном приборе – рН-метре. В этой статье мы разберем физико-химические основы его работы, анатомию измерительного узла, а также практические нюансы эксплуатации датчиков в экстремальных условиях. В основе работы любого рН-метра лежит измерение электродвижущей силы (ЭДС) гальванической цепи...