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分析化学

電位差法・ボルタンメトリー・ポーラログラフィー

電位差法・ボルタンメトリー・ポーラログラフィーの原理を理解し、定量分析に応用する。

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直観直観：測定の考え方

電気化学は平衡電位または電極電位変化に伴う電流を測る。前者は熱力学、後者は輸送と速度論を反映する。

対話型の分析信号で電位差法・ボルタンメトリー・ポーラログラフィーの測定原理を確認する。

学校基礎：信号と結果

電位差法は活量に関係する電位を測り、ボルタンメトリーは電位を走査して電流を記録し、ポーラログラフィーは滴下水銀電極でのボルタンメトリーである。

定義:

まず測定対象量を定め、それに応答する信号を選び、校正標準または妥当性確認済みのモデルと試料を比較する。

まず測定対象量を定め、それに応答する信号を選び、校正標準または妥当性確認済みのモデルと試料を比較する。

E=E∘−RTnFln⁡Q,ip=2.69×105n3/2AD1/2Cv1/2E=E^\circ-\dfrac{RT}{nF}\ln Q,\qquad i_p=2.69\times10^5 n^{3/2}AD^{1/2}Cv^{1/2}

例: 計算例

示した測定値と方法式から分析対象量を求める。

解答

25 °C で一電子可逆系のサイクリックボルタンメトリーの理想ピーク間隔は ΔEp≈59 mV。より大きい間隔は未補償抵抗や準可逆速度論を示すことがある。

方法の確認項目
段階目的
前処理マトリックスと汚染を管理
測定校正済み信号を取得
妥当性確認回収率と不確かさを確認

大学大学：定量法

電位差法はほぼ無電流の指示電極とネルンスト応答を用いる。ボルタンメトリーはプログラム電位下で電流を記録し、拡散・吸着・速度論・連続反応を反映する。

校正、選択性、試料前処理、不確かさは方法そのものの一部であり、後付けではない。単位、条件、校正範囲を報告する。

E=E∘−RTnFln⁡Q,ip=2.69×105n3/2AD1/2Cv1/2E=E^\circ-\dfrac{RT}{nF}\ln Q,\qquad i_p=2.69\times10^5 n^{3/2}AD^{1/2}Cv^{1/2}

参考文献