サイクリックボルタンメトリー

サイクリックボルタンメトリーは、特徴的な波線のグラフを描くことによって、ある液体中の物質の存在を示す方法として知られています。このグラフは、電子の流れ（電流：i）が電位（E）に対してボルト単位で測定される、典型的で認識可能な形式を持っています。

サイクリックボルタンメトリーとは？

サイクリック・ボルタンモグラムの典型的な形（図1）は、電気化学実験が通常どのようにセットアップされるかによる。ボルタンモグラムとしてプロットされる測定には、パルス法と リニアスイープ法の2つのグループがあります。このトピックの焦点はリニアスイープである。

ボルタンモグラムの典型的な形は、おおよそ4つの相からなり、あなたの実験における電気化学反応を表しています。以下、各相を個別に説明します。

液体中の特定の物質の存在を調べるために、ポテンショスタットによって液体中の電極に電位を印加する。この電位は、一定時間ごとに一定の増加率で直線的に増加する。

電極の電位が物質を反応させる。反応が起こらなかった最初の陰極（マイナス）電位は、より陽極（プラス）電位に変わります。電極は、液体中の物質からそれ自身に向かって電子を引き寄せ始めます。曲線は指数関数的な上昇傾向を示すようになり、すなわち電位が高くなるにつれて電流は増加する。

いわゆる酸化還元電位に達した後、曲線の最初の指数関数的な上昇は横ばいになる。その原因は、電極の前にある物質の量が減少することであり、その結果、電子も不足し、最終的には近づく電子がなくなる。曲線は最高点にある。

電位はアノード（プラス）電位に向かって上昇し続けている。それでも電流が減少しているのは、収集できる物質が少なくなっているからである。

拡散により、物質は電極に向かって輸送される。電極に到達した物質はすべて即座に変換される。電位がさらに上昇しても電流は増加しない。電流は、電極に向かう新しい物質の拡散によって制限される。

これ以上電位を上げる理由はない。サイクリックボルタンメトリーの場合、電位は再び直線的に下降する。この電位降下は、ボルタンモグラムの上側の曲線と全く同じ勾配を示す下側の曲線を引き起こすが、その後反転する。

陽極の増加中に変換された物質は、再び還元される（電子を受け取る）。

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サイクリックボルタンメトリー: 特徴的な波線を持つグラフを描くことによって、ある液体中に物質が存在することを示す方法。このグラフは、電子の流れ（電流：I）が電位（E）に対してボルト（Ampere）で測定される典型的なわかりやすい形をしている。

サイクリック・ボルタンメトリーについてもっと理解したい読者のために、この電気化学的手法に関する4つの連載記事を掲載した。これらの記事では、このテーマをより深く掘り下げ、サイクリック・ボルタンメトリーを用いたいくつかの実験について論じている。

また、サイクリックボルタンメトリーを用いた実際の実験結果をPDFでご覧いただけます。