Potential

Ein Potential ist nichts anderes als die Spannung oder elektrische Spannung eines bestimmten (flüssigen) Stoffes.

Potential (Differenz)

Was gemeinhin als Potential bezeichnet wird, ist eigentlich eine Potentialdifferenz: die Differenz zwischen dem Potential an einem Punkt und dem Potential an einem anderen Punkt, beispielsweise an den beiden Polen einer Batterie (Abbildung 1).

Abbildung 1 | Eine Spannungsdifferenz, die einen Strom antreibt.

In der Elektrochemie hat die Standard-Wasserstoffelektrode unter Standardbedingungen gemäß Konvention ein Potential von 0 V. Dies wird verwendet, um das Potential für einen einzelnen Punkt anzugeben, da es auf das 0-V-Potential der Standard-Wasserstoffelektrode bezogen ist.

Mögliche Anwendungen

Wenn zwei Punkte mit unterschiedlichem Potential miteinander verbunden werden, gleicht sich das Potential ähnlich wie beim Gesetz der kommunizierenden Röhren aus (Abbildung 2).

Bei elektrischen oder elektrochemischen Potentialen werden Elektronen zwischen den beiden Punkten ausgetauscht. Dieser Elektronenstrom wird beispielsweise genutzt, um elektronische Geräte zum Betrieb zu bringen (Abbildung 3).

Abbildung 3 | Das elektrochemische Potential, dargestellt als kommunizierende Gefäße.

Messung des Potentials

Eine Spannung kann mit einem Voltmeter gemessen werden, das im Wesentlichen auch in einem Potentiostat, Galvanostat oder EIS-Analysator vorhanden ist.

Ein Potentiostat ist in der Lage, ein konstantes Potential an eine leitende Oberfläche anzulegen. In Kontakt mit einem anderen Gegenstand oder einer Flüssigkeit wirkt diese Oberfläche wie eine Elektrode. Das angelegte Potential löst elektrochemische Reaktionen aus, die einen Elektronenfluss mit einer bestimmten Anzahl von Elektronen pro Sekunde bewirken. Dieses Phänomen kann beispielsweise genutzt werden, um das Vorhandensein bestimmter Substanzen in einer Flüssigkeit festzustellen. Die Serien EmStat und PalmSens sind von PalmSens entwickelte Potentiostaten.
Ein Galvanostat ist in der Lage, einen konstanten Strom durch eine elektrolytische Zelle anzulegen, der eine Veränderung der Elektroden und/oder der zu untersuchenden Substanz hervorrufen kann. Ein Beispiel für einen Galvanostaten ist der PalmSens4.
Ein EIS-Analysator wird zur Messung des Widerstands (sowie anderer Parameter wie z. B. der Induktivität) einer Substanz oder eines Gegenstands verwendet, indem eine kontrollierte sinusförmige Potenzialwelle angelegt und die Reaktion darauf gemessen wird. Diese Messungen können mit dem PalmSens4 und dem Sensit Smart durchgeführt werden.

Potential: Ein Potential ist nichts anderes als die Spannung oder elektrische Spannung eines bestimmten (flüssigen) Stoffes.