Détection coulométrique
La détection coulométrique est une technique électrochimique au cours de laquelle un potentiel est établi. Cette technique est généralement appelée chronocoulométrie au PalmSens. Le courant est enregistré et représenté sur un graphique en fonction du temps.
Description
La chronoampérométrie (CA) et la détection coulométrique ont la même forme d'onde potentielle mais sont utilisées à des fins différentes. En CA, le courant est contrôlé en fonction du temps, tandis qu'en CC, la charge est contrôlée en fonction du temps. Cela signifie qu'en substance, le potentiostat réalise la même expérience qu'en CA, en enregistrant le courant en fonction du temps.
Cependant, le courant est affiché dans le logiciel sous la forme d'une charge en fonction du temps. La charge est calculée en intégrant le courant. Alors que le courant mesuré dans le CA présente une corrélation linéaire avec la vitesse de réaction, la charge mesurée dans le CC présente une corrélation linéaire avec le nombre de réactifs convertis. Ce phénomène est décrit dans la loi de Faraday.
Utilisation
La détection coulométrique est utile pendant le dépôt ou la synthèse électrochimique. Elle est également utile pour la caractérisation des batteries. En chimie analytique, la CC est utilisée pour déterminer le nombre d'espèces actives adsorbées dans une solution d'espèces actives à diffusion libre. En multipliant l'équation de Cottrell par t, on obtient que la charge Q de la réaction des espèces à diffusion libre est proportionnelle à t½. La charge totale comprend également la contribution de la charge stockée dans la double couche électrochimique et la charge due aux réactions des espèces adsorbées.
Ces deux effets sont beaucoup plus rapides que la réaction d'espèces diffusant librement. Le diagramme de Q en fonction de t½ (diagramme d'Anson) montre (idéalement) un saut de charge suivi d'une augmentation linéaire. Lorsque la partie linéaire est extrapolée, l'intersection avec l'axe de charge indique la contribution de la double couche et des espèces adsorbées. Une mesure à blanc préalable permet de déterminer la contribution de la double couche et donc de calculer la contribution des espèces adsorbées.
Pour s'assurer que l'étape de charge, au début, est enregistrée, cette mesure est effectuée en deux étapes. La première étape à un potentiel sans réaction, suivie de l'étape où la réaction est initiée, comme dans l'expérience classique de Cottrell.
Signal appliqué lors de la détection coulométrique.
Application
La détection coulométrique peut être appliquée avec les instruments suivants de PalmSens:
Questions fréquemment posées
Quelle est l'utilité de la détection coulométrique ?
La détection coulométrique est utile pendant le dépôt ou la synthèse électrochimique. Elle est également utile pour la caractérisation des batteries. En chimie analytique, la CC est utilisée pour déterminer le nombre d'espèces actives adsorbées dans une solution d'espèces actives à diffusion libre.
Quelle est la différence entre la chronoampérométrie et la détection coulométrique ?
La chronoampérométrie (CA) et la détection coulométrique ont la même forme d'onde potentielle mais sont utilisées à des fins différentes. En CA, le courant est contrôlé en fonction du temps, tandis qu'en CC, la charge est contrôlée en fonction du temps. Cela signifie qu'en substance, le potentiostat réalise la même expérience qu'en CA, en enregistrant le courant en fonction du temps.