전기분석법

3. 전류법 (Amperometry)

전류법(Amperometry)은 전극에 흐르는 전류를 측정하여 분석 물질의 농도 및 반응을 분석하는 방법이다. 전류를 독립 변수의 함수로 측정하는 전기화학적 기술 전체를 나타내며, 이는 일반적으로 시간(크로노암페로메트리) 또는 전극 전위(전압전류법)이다.

크로노암페로메트리는 고정된 전위에서 분극 시작 이후 다른 시간에 측정한 전류를 측정하는 기술이다. 크로노암페로메트리는 일반적으로 교반되지 않은 용액에서 고정된 전극에서 수행되며, 즉 전극으로의 물질 전달과 같은 대류를 피하는 실험 조건에서 수행된다.

;크로노암페로메트리 (Chronoamperometry)

작동 전극에 전위의 급격한 단계를 가하고, 전류를 시간의 함수로 측정한다.^[8] 이는 고갈법이 아니므로, 분석물을 소모하지 않도록 마이크로전극이 사용되고 실험을 수행하는 데 사용되는 시간은 일반적으로 매우 짧으며, 20 ms에서 1 s이다.

;전압전류법 (Voltammetry)

전압전류법은 전극 표면에 일정하거나 변화하는 전위를 가하고 3전극 시스템으로 생성되는 전류를 측정하는 방법이다. 이 방법은 분석 물질의 환원 전위와 전기화학 반응 메커니즘을 밝힐 수 있다. 실제적으로 이 방법은 작업 전극과 보조 전극의 2차원 표면에서 아주 소량의 분석 물질만 소모되므로 비파괴적이다. 실제로 분석 물질을 전해질로부터 분리하기 어렵기 때문에 분석 물질 용액은 일반적으로 폐기되며, 실험에는 소량의 분석 물질이 필요하다. 일반적인 실험은 1~10 mL의 용액에 1~10 mmol/L 농도의 분석 물질을 포함할 수 있다. 더 발전된 전압전류법 기술은 마이크로리터 부피와 나노몰 농도까지 사용할 수 있다. 화학적으로 변형된 전극은 유기 및 무기 시료의 분석에 사용된다.

;폴라로그래피 (Polarography)

폴라로그래피는 작용 전극으로 떨어지는 수은 전극을 사용하는 전압 전류법의 하위 분류이다.

3. 1. 크로노암페로메트리 (Chronoamperometry)

3. 2. 전압전류법 (Voltammetry)

3. 2. 1. 폴라로그래피 (Polarography)

4. 전기량 분석법 (Coulometry)

전기량 분석법은 분석 대상 물질을 다른 산화 상태로 완전히 전환하기 위해 가해진 전류 또는 전위를 사용한다. 이러한 실험에서 통과된 총 전류는 직접 또는 간접적으로 측정되어 통과된 전자의 수를 결정한다. 통과된 전자의 수를 알면 분석 대상 물질의 농도를 나타내거나, 농도를 알 경우에는 산화 환원 반응에서 전달된 전자의 수를 나타낼 수 있다. 일반적인 형태의 전기량 분석법에는 ''전위차 제어 전기량 분석법'' 또는 ''제어 전위 전기량 분석법''이라고도 하는 벌크 전해질 분해와 다양한 전기량 적정이 포함된다.

4. 1. 제어 전위 전기량 분석법 (Controlled-Potential Coulometry)

4. 2. 전기량 적정 (Coulometric Titration)

5. 참고 문헌

• 왕조셉, Analytical electrochemistry^영어, 치체스터, John Wiley & Sons, 2000, ISBN 978-0-471-28272-3
• Hubert H. Girault, Analytical and physical electrochemistry^영어, 로잔, EPFL, 2004, ISBN 978-0-8247-5357-3
• Kenneth I. Ozomwna, Recent Advances in Analytical Electrochemistry 2007^영어, Transworld Research Network, 2007, ISBN 978-81-7895-274-1
• Dahmen, E. A. M. F., Electroanalysis: theory and applications in aqueous and non-aqueous media and in automated chemical control^영어, 암스테르담, Elsevier, 1986, ISBN 978-0-444-42534-8
• Bond, A. Curtis, Modern polarographic methods in analytical chemistry^영어, 뉴욕, M. Dekker, 1980, ISBN 978-0-8247-6849-2

6. 관련 항목

참조

_[1] 서적 Fundamentals of Analytical Chemistry Harcourt Brace College Publishers 1995-08-25
_[2] 서적 Laboratory Techniques in Electroanalytical Chemistry, Second Edition, Revised and Expanded CRC 1996-01-23
_[3] 서적 Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications Wiley 2000-12-18
_[4] 서적 Handbook of Electrochemistry Elsevier Science 2007-02-07
_[5] 간행물 A review of the current understanding of redox capacity in natural, disequilibrium systems 1994-02-01
_[6] 간행물 Enhanced Potentiometry by Metallic Nanoparticles 2013-09-03
_[7] 문서 H. F. Weber, Wied. Ann., 7, 536, 1879
_[8] 서적 Electrochemical methods: fundamentals and applications Wiley 2022
_[9] 서적 Fundamentals of Analytical Chemistry Harcourt Brace College Publishers 1995-08-25
_[10] 서적 Laboratory Techniques in Electroanalytical Chemistry, Second Edition, Revised and Expanded CRC 1996-01-23
_[11] 서적 lectrochemical Methods: Fundamentals and Applications Wiley 2000-12-18
_[12] 서적 Handbook of Electrochemistry Elsevier Science 2007-02-07
_[13] 서적 Fundamentals of Analytical Chemistry Harcourt Brace College Publishers 1995-08-25
_[14] 서적 Laboratory Techniques in Electroanalytical Chemistry, Second Edition, Revised and Expanded CRC 1996-01-23
_[15] 서적 Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications Wiley 2000-12-18
_[16] 서적 Handbook of Electrochemistry Elsevier Science 2007-02-07