Arbeitselektrode

An der Arbeitselektrode findet die Reaktion statt, die wir kontrollieren oder untersuchen möchten. Daher sollte diese Elektrode sorgfältig und reproduzierbar vorbereitet werden. Die gängigsten Arbeitselektroden sind Scheibenelektroden.

Beispielsweise wird ein Metallzylinder oder ein Metalldraht mit Teflon oder PEEK ummantelt, wobei der Querschnitt freigelegt bleibt. Die Metallscheibe ist am anderen Ende der Beschichtung mit einem Draht verbunden, sodass sie angeschlossen werden kann (siehe Abbildung 3.2). Gängige Materialien für Arbeitselektroden in der Elektrochemie sind Platin und Gold sowie verschiedene Kohlenstoffphasen. Aufgrund seiner Leitfähigkeit und Wiederverwendbarkeit ist glasartiger Kohlenstoff sehr beliebt.

In der Korrosionsforschung ist die Arbeitselektrode in der Regel die zu untersuchende Oberfläche oder das zu untersuchende Material. Daher sind die meisten Zellen oder Probenhalter in der Korrosionsforschung darauf ausgelegt, einen definierten Bereich der Lösung auszusetzen, in der die Messung durchgeführt wird, und gleichzeitig eine elektrische Verbindung zur Probe herzustellen (siehe Abbildung 3.3).

Eine weitere Möglichkeit zur Vorbereitung Ihrer Probe ist die Stern-Makrides-Anordnung. Die Probe hat eine zylindrische Form und verfügt über eine Bohrung mit Gewinde. Ein Teflonkonus wird verwendet, um die Verbindung zum Metallstab wasserdicht herzustellen (Abbildung 3.4). Es gibt viele weitere Zellen, die die Isolierung verschiedener Teile von Proben ermöglichen. Dazu gehören Zellen für Metallbleche oder Zellen, die einer Scanning-Droplet-Zelle ähneln, bei der eine mit Elektrolyt gefüllte Spitze auf die Oberfläche gedrückt wird und so den mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Teil in eine Arbeitselektrode verwandelt.

Raue Oberflächen führen zu hohen Strömen aufgrund der Aufladung der Grenzfläche, die im Kapitel Kapazitätsstrom erläutert wird. Verschmutzte Oberflächen können zu Artefakten bei den Messungen führen oder die Ursache dafür sein, dass nicht die gesamte aktive Oberfläche Zugang zum Elektrolyten hat. Die Reinigung einer Elektrode ist daher ein wichtiger Schritt bei der Elektrodenvorbereitung. Eine saubere Oberfläche erhöht auch die Reproduzierbarkeit Ihrer Messungen. Es wird daher empfohlen, beim Zusammenbau der Proben und des Halters Einweghandschuhe zu tragen.

Die Arbeitselektrode ist die Elektrode, an der die untersuchten Prozesse stattfinden. Sie muss sorgfältig vorbereitet werden, so dass die Oberfläche reproduzierbar und bekannt ist.