¿Cuáles son los distintos tipos de potenciostatos y sus aplicaciones?

Aplicaciones de conversión de energía

Baterías, supercondensadores, pilas de combustible, células solares, evolución del hidrógeno y otras aplicaciones de conversión de energía se desarrollan para almacenar más carga, tener mayor potencia, etc. Como resultado, una demanda común son corrientes de 1 A o superiores y tensiones de más de 6 V. Sin embargo, también existen pilas de botón, pilas de biocombustible y dispositivos energéticos similares de baja potencia en los que 100 µA es una corriente suficiente.

Investigación sobre la corrosión

La investigación de la corrosión es un campo muy amplio. Las demandas varían desde la medición de corrientes en el rango de nA hasta A. Las principales influencias en la corriente son la superficie de las muestras, el material de la muestra y la presencia de recubrimientos. Los implantes dentales requerirían corrientes muy bajas, mientras que la caracterización de nuevas aleaciones puede dar lugar a corrientes bastante elevadas. En el campo de la investigación sobre la corrosión, las mediciones suelen realizarse fuera del laboratorio. Las tuberías o los edificios deben investigarse in situ. Por ello, existen muchos accesorios para los investigadores de la corrosión, que les permiten realizar electroquímica en objetos cilíndricos y planos o en secciones de muestras muy grandes.

Además, la investigación sobre la corrosión suele requerir un gran volumen de procesamiento de datos brutos. Por ejemplo, para seguir la evolución de la resistencia de polarización a lo largo del tiempo, es necesario realizar en cada punto de medición una voltametría de barrido lineal (LSV), también conocida como polarización lineal (LP), en un rango de unos 20 mV, seguida de un ajuste lineal; a continuación, la resistencia de polarización se calcula dividiendo por 1 la pendiente obtenida. Por ello, el software con procesamiento automatizado de datos goza de gran popularidad en el ámbito de la investigación sobre la corrosión.

Electroanálisis

El electroanálisis responde a la pregunta de cuál es la concentración de una determinada sustancia o, en casos más sencillos, si la sustancia está presente o no. El electroanálisis requiere a menudo mediciones precisas de corriente en el rango de µA e inferior. Muchas de las aplicaciones también se benefician de las mediciones in situ. Por ejemplo, medir la calidad del agua junto a un pozo permite actuar de inmediato si el agua no es potable. Los potenciostatos fabricados para electroanálisis muestran una gran precisión a corrientes bajas y son portátiles.

Estos son sólo tres grupos de aplicaciones electroquímicas, pero hay más por explorar, como la electrocatálisis, la electrodeposición y la fotoelectroquímica.

Diferentes tipos de potenciostatos

Debido a la amplia gama de aplicaciones de la electroquímica, existen diferentes tipos de potenciostatos.

• La mayoría de las veces se utilizan potenciostatos monocanal. Estos dispositivos están hechos para trabajar en una sola célula.
• Los bipotenciostatos ofrecen un segundo electrodo de trabajo que comparte el mismo electrodo de referencia y el mismo contraelectrodo que el primer electrodo de trabajo. Estos potenciostatos son útiles para comparar dos electrodos diferentes en la misma celda, por ejemplo una sonda selectiva y un blanco. También son prácticos para electrodos de disco de anillo giratorio (RRDE), en los que es necesario controlar simultáneamente un electrodo en forma de anillo y otro en forma de disco en la misma celda.
• El número de electrodos de trabajo puede ser incluso mayor. Un dispositivo con múltiples electrodos de trabajo y sólo un electrodo de referencia y un contraelectrodo es un polipotenciostato.
• Una opción más potente para múltiples electrodos son los potenciostatos multicanal. Estos instrumentos alojan varios potenciostatos en una misma carcasa. Pueden funcionar al mismo tiempo o de forma independiente. Los canales pueden realizar las mismas técnicas o técnicas diferentes, ya que cada canal es un potenciostato. También existen potenciostatos multicanal que pueden utilizarse como polipotenciostatos, es decir, varios electrodos de trabajo que comparten un contador y un electrodo de referencia. Disponemos de una nota de aplicación detallada sobre este tema.
• La demanda de mediciones in situ llevó al desarrollo de potenciostatos portátiles. PalmSens ofrece potenciostatos con alimentación por batería y conexión Bluetooth en un diseño compacto, que resultan ideales para el electroanálisis. La amplia gama de corrientes combinada con nuestro software de fácil uso hacen que el potenciostato sea atractivo para la investigación de la corrosión. Mientras que en las conversiones de energía también ofrecemos potenciostatos que pueden proporcionar corrientes de hasta 200 mA.