Mit Hightech auf den Spuren Faradays - Elektrochemische Meßmethoden

Ein Ziel elektrochemischer Untersuchungen ist die Aufklärung von Elektrodenprozessen in wässrigen und nichtwässrigen Elektrolyten. Das eigentliche Meßobjekt ist die Phasengrenze Elektrode/Elektrolyt, an der sich eine elektrische Potentialdifferenz (Galvanipotential) einstellt und beim Ablauf einer elektrochemischen Reaktion ein Ladungsaustausch stattfindet. Nach dem Faradayschen Gesetz ist die Stromdichte proportional zur Reaktionsgeschwindigkeit.

Zur genaueren Aufklärung dieser Vorgänge müssen Ströme, Spannungen und Ladungen als Funktion der Zeit gemessen werden. Die Fortschritte in der Elektrochemie, insbesondere der elektrochemischen Kinetik, sind eng mit der Entwicklung elektronischer Meßgeräte verknüpft. Zu Begin der 60'er Jahre führte die Halbleiterelektronik zum Bau moderner Potentiostaten, die auch heute noch in jedem elektrochemischen Labor zu finden sind und die Grundlage für die verschiedenen elektrochemischen Meßmethoden bilden.

Das Potential wird dabei gegen eine Bezugselektrode (BE) quasi stromlos gemessen. Bei potentiostatischer Betriebsweise wird der sich in der Zelle einstellende Strom als stationäre Strom-Spannungskurve gemessen, aus der die Austauschstromdichte, der Durchtrittsfaktor, die Reaktionsordnung, u. a. kinetische Größen von Redox-Reaktionen ermittelt werden können. Es sollte erwähnt werden, daß jeder Potentiostat durch eine einfache Schaltung auch als Galvanostat betrieben werden kann.

Quelle: Aktuelle Wochenschau