Ogniwo elektrochemiczne
Ogniwo elektrochemiczne, a właściwie elektrolityczne ponieważ w trakcie pomiaru zachodzą w nim procesy elektrolizy składa się z co najmniej dwóch elektrod; elektrody pracującej (ang. WORK -working electrode) i elektrody odniesienia (ang. REF -reference electrode) zanurzonych w roztworze dobrze przewodzącego elektrolitu zwanego elektrolitem podstawowym. Elektroda odniesienia powinnazachowywać stały potencjał niezależny od składu elektrolitu podstawowego i od natężeniaprzepływającego przez nią prądu (tzn. minimalne efekty polaryzacji stężeniowej) orazwykazywać niską rezystancję i. Warunki te najłatwiej spełnić stosując tzw. elektrody II rodzaju o powierzchni kilkadziesiąt razy większej od powierzchni elektrody pracującej. Przykładem takiej elektrody, stosowanej powszechnie w przeszłości, była warstwa rtęci na dnie naczynia elektrolitycznego, która w roztworze chlorków pokrywała się trudno rozpuszczalnym chlorkiem rtęci(I), Hg2Cl2, formując elektrodę II rodzaju Hg/Hg2Cl2/Cl-, - elektrodę kalomelową.
W chwili obecnej stosuje się prawie wyłącznie trójelektrodowe ogniwa elektrochemiczne, w których oprócz elektrody pracującej i elektrody odniesienia znajduje się dodatkowa (trzecia) elektroda zwaną elektrodą pomocniczą lub przeciwelektrodą (ang. AUX –auxilary lub CE -counter electrode). Układy elektroniczne współpracujące z tego typu trójelektrodowym ogniwem określa się mianem potencjostat.
W układach trójelektrodowych przepływ prądu odbywa się pomiędzy elektrodą pracującą WORK a elektrodą pomocniczą AUX, dlatego wielkość powierzchni i oporność wewnętrzna elektrody odniesienia REF ma mniejsze znaczenie gdyż służy ona jedynie do bezprądowego pomiaru potencjału elektrody pracującej.
Budowę, zasadę działanie i właściwości elektrod stosowanych w pomiarach woltamperometrycznych opisano w rozdziale pt. Elektrody. W rozdziale tym zamieszczony został również schemat oraz opis działania potencjostatu.
Rolę elektrolitu podstawowego, w którym umieszczone są elektrody, z racji wielu istotnych funkcji jakie pełni, opisano w rozdziale pt. Elektrolit podstawowy.
|
