Vad betyder cyklisk voltammetri (CV)?
Cyklisk voltammetri (CV) är en elektrokemisk metod som mäter strömmen som utvecklas i en elektrokemisk cell under förhållanden där spänningen är för hög av det som förutspås av Nernst-ekvationen. CV utförs genom att cykla potentialen hos en fungerande elektrod och mäta den resulterande strömmen.
Cyklisk voltammetri kan användas för att studera kvalitativ information om elektrokemiska processer under olika förhållanden, t.ex. närvaro av mellanprodukter i oxidations-reduktionsreaktioner, eller reversibiliteten av en reaktion. CV kan också användas för att bestämma:
- Elektronstökiometri för ett system.
- Diffusionskoefficient för en analyt.
- Formell reduktionspotential.
Denna teknik har använts för att undersöka korrosionsbeteende hos metaller och för att analysera inverkan av sulfid-, sulfat- och bikarbonatanjoner på gropkorrosionsbeteendet hos kolstål i vatten som innehåller kloridjoner.
Kunskaper.se förklarar cyklisk voltammetri (CV)
Ett cykliskt voltammetri (CV) system består av:
- Elektrolyscell.
- Potentiostat.
- Ström-till-spänningsomvandlare.
- Datainsamlingssystem.
Elektrolyscellen består av:
- Arbetselektrod.
- Motelektrod.
- Referenselektrod.
- Elektrolytisk lösning.
Ström-till-spänningsomvandlaren mäter resulterande ström, och datainsamlingssystemet producerar det resulterande voltammogrammet.
Cykliska svep används för att mäta korrosion som fortsätter med ungefär samma hastighet över hela metallytan (likformig) och korrosion på diskreta platser på ytan, såsom gropsprickor och spänningskorrosionssprickor (lokaliserad).
Cyklisk voltammetri innebär att spänning påläggs en elektrod nedsänkt i en elektrolytlösning och se hur systemet reagerar. I CV appliceras en linjär svepspänning på en vattenlösning innehållande föreningen av intresse. CV ger möjlighet att generera en art under den framåtgående skanningen och sedan bestämma dess resultat med den omvända skanningen eller efterföljande cykler, allt inom några sekunder. Potentialen mäts mellan referens- och arbetselektroderna, och strömmen mäts mellan arbets- och motelektroden.
För att mäta enhetlig korrosion används metoden för Tafel-extrapolering, Tafel-lutningen är lutningen för den rätlinjiga delen av den semilogaritmiska polarisationskurvan. För att bestämma graden av lokal korrosion beräknas mängden hysteres mellan det positiva svepet och det negativa svepet.
CV skiljer sig från polarografi på två viktiga sätt:
- Arbetselektroden där reaktionerna av intresse inträffar har en konstant area, inte en som förändras med tiden som i klassisk polarografi.
