مستخدم:FriWin3/قياس الجهد الدوري
قياس الجهد الدوري (أو قياس فولتي دوري) هو تقنية كهروكيميائية يتم فيها تسجيل االإجابة المتمثلة في تيار كهربائي والناتجة عن تغير مستمر في جهد القطب الكهربائي العامل الذي يحدث عليه التفاعل الكهروكيميائي المدروس.نتحدث عن قياس الجهد الدوري لأن االجهد يتغير بسرعة ثابتة وبشكل متكرر بين حدين ، يسميان "جهدا الانقلاب". نسمي "دورة" رحلة ذهاب وإياب بين الحدين. غالبًا ما نظهر النتيجة عن طريق رسم الإجابة المتمثلة في جهد مرتبط بالتيار. إحدى العوامل التجريبية المهمة هي سرعة تغير الجهد ، وتسمى سرعة المسح (التي يتم التعبير عنها بفولت في الثانية).
يتم استخدام هذا النوع من قياس الفولتية لدراسة خصائص الجزيئات التي يمكن أن تتأكسد أو تختزل من خلال تبادل الإلكترونات مع القطب العامل: جهد الاختزال الخاص بها ، ولكن أيضًا في بعض الحالات سرعة التفاعلات المقترنة بانتقال الإلكترون. [1] , [2] .
وصف[عدل]
في تجربة قياس الفولتية ، كما هو الحال في التجارب الأخرى ذات جهد متحكم فيه ، يتم تطبيق جهد على القطب الكهربائي العامل ، ويتم قياس الإجابة المتمثلة في تيار. هذه الإجابة هي مجموع التيار السعوي (بسبب شحنة القطب) والتيار الفارادي ، الناتج عن انتقال الإلكترونات المشاركة في تفاعلات الأكسدة والاختزال من وإلى القطب . التجربة تتلخص في استكشاف "نافذة الجهد الكهربائي"، عن طريق مسح الجهد خطيًا بمرور الوقت بين حدين ، يسميان ''جهود الانعكاس''. عندما يتم الوصول إلى أحد الحدين ، يتغير اتجاه المسح ليعود إلى جهد الانعكاس الآخر. هذا يعني أن الأنواع التي تشكلت على سبيل المثال من خلال الأكسدة أثناء المسح الأول (مباشر) يمكن اختزالها أثناء المسح الثاني (عكسي).
تُستخدم هذه التقنية البسيطة بشكل شائع للتوصيف الأولي لأي نظام أكسدة واختزال (مادة محللة). بالإضافة إلى إمكانية تقدير جهد الأكسدة ، يمكنها أيضًا تقديم معلومات حول سرعة نقل الإلكترون بين القطب والمحلل ، وحول استقرار التحليل في حالات الأكسدة المختلفة.
فتكون المواد النشيطة كهربائياً (التحليلات) عادةً ذائبة في محلول ، ولكن يمكن أن تكون أيضًا ممتزة أو مطعمة طوعياً على القطب الكهربائي.
يتم استخدام جهاز مع ثلاثة أقطاب كهربائية . انه يعمل عن طريق استخدام قطب مرجعي ، قطب عامل ، و قطب مضاد (ويسمى أيضا قطبا ثانويا أو قطبا مساعدا). يتم فرض الجهد بين القطب المرجعي والقطب العامل. يمكن لمرور التيار من خلال القطب العامل أن يغير قيمة التيار المطبقة ، يسمح القطب المضاد بمرور التيار دون خطر حدوث اضطراب فيه.
عادة ما يتم إضافة كهرل إلى المحلول لضمان التوصيل الكافي.
يحدد مزيج المذيب والكهرل ووالمادة المكونة للقطب مجال النشاط الكهربائي (مجال التيار الكهربائي الذي لا يخضع فيه المذيب - أو الكهرل الداعم - لتفاعلات الأكسدة والاختزال ؛ أي مجال التيار الكهربائي الذي الذي يمكن إجراء التحليل داخله).
مبدأ قياس الجهد الدوري[عدل]
في قياس الجهد الدوري ، يتغير جهد القطب بطريقة متناسبة خطية مع الوقت ، كما هو موضح في المقابل ، اللوحة A. يتم قياس الجهد بين القطب المرجعي والقطب العامل ويتم قياس التيار بين القطب العامل والقطب المضاد. ثم يتم رسم هذه البيانات على أنها شدة ( i ) متغيرة حسب للجهد ( E ).مثلما يظهر شكل الجهد ، ينتج عن عملية المسح التالية ذروة تيار لجميع المحللات التي يمكن اختزالها في مجال التيار لعملية المسح.
يزداد التيار عندما تتجاوز القدرة إمكانات الاختزال للمحلل ، ثم ينخفض عندما ينخفض تركيز التحليل بالقرب من سطح القطب. بعد عكس اتجاه الفحص المحتمل ، يصل الجهد إلى قيمة حيث يتم إعادة أكسدة المنتج الذي تم تكوينه أثناء الفحص السابق ، ويلاحظ وجود علامة عكسية. عادة ما يكون لقمة الأكسدة نفس شكل ذروة الاختزال. [[تصنيف:طرق كهربائية تحليلية]] [[تصنيف:بوابة علوم/مقالات متعلقة]] [[تصنيف:بوابة الكيمياء/مقالات متعلقة]]
- ^ Nicholson, R. S.; Shain, Irving. (1964-04). "Theory of Stationary Electrode Polarography. Single Scan and Cyclic Methods Applied to Reversible, Irreversible, and Kinetic Systems". Analytical Chemistry (بالإنجليزية). 36 (4): 706–723. DOI:10.1021/ac60210a007. ISSN:0003-2700. Retrieved 2020-03-01.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في:|date=(help) - ^ Electrochemical methods : fundamentals and applications. Wiley. 2001. ISBN:0-471-04372-9. OCLC:43859504. اطلع عليه بتاريخ 2020-03-01.