Введение
Метод химического анализа
Дифференциальная импульсная вольтметрия (DPV) (также дифференциальная импульсная полярография, DPP) – это вольтметрический метод, используемый для проведения электрохимических измерений и являющийся производным от линейной вольтметрии сканирования или ступенчатой вольтметрии, с серией регулярных импульсов напряжения, наложенных на линейное изменение потенциала или ступенчатую диаграмму. Ток измеряется непосредственно перед каждым изменением потенциала, и разность токов отображается в виде функции потенциала. Отбор проб тока непосредственно перед изменением потенциала позволяет уменьшить влияние тока заряда. В отличие от этого, в обычной импульсной вольтметрии ток, возникающий при серии последовательно увеличивающихся импульсов потенциала, сравнивается с током при постоянном "базовом" напряжении. Другой тип импульсной вольтметрии – вольтметрия с квадратными волнами, которую можно рассматривать как особый вид дифференциальной импульсной вольтметрии, в котором одинаковое время уделяется потенциалу изменяющейся базовой линии и потенциалу наложенного импульса.
Differential pulse voltammetry (DPV) (also differential pulse polarography, DPP) is a voltammetry method used to make electrochemical measurements and a derivative of linear sweep voltammetry or staircase voltammetry, with a series of regular voltage pulses superimposed on the potential linear sweep or stairsteps. The current is measured immediately before each potential change, and the current difference is plotted as a function of potential. By sampling the current just before the potential is changed, the effect of the charging current can be decreased. By contrast, in normal pulse voltammetry the current resulting from a series of ever larger potential pulses is compared with the current at a constant 'baseline' voltage. Another type of pulse voltammetry is squarewave voltammetry, which can be considered a special type of differential pulse voltammetry in which equal time is spent at the potential of the ramped baseline and potential of the superimposed pulse.
Электрохимическая ячейка
Система измерения обычно аналогична стандартной вольтметрии. Потенциал между рабочим электродом и эталонным электродом изменяется импульсом от начального потенциала до промежуточного потенциала и удерживается на промежуточном потенциале в течение примерно 5–100 миллисекунд; затем он изменяется до конечного потенциала, отличного от начального. Импульс повторяется с изменением конечного потенциала, при этом постоянная разность поддерживается между начальным и промежуточным потенциалами. Значения тока между рабочим и вспомогательным электродом до и после импульса измеряются, и разность между этими значениями отображается в виде графика зависимости от потенциала.
Применение
Эти измерения могут использоваться для изучения окислительно-восстановительных свойств чрезвычайно низких концентраций химических веществ благодаря следующим двум особенностям: 1) в этих измерениях влияние тока заряда можно минимизировать, что обеспечивает высокую чувствительность, и 2) извлекается только фарадеевский ток, что позволяет более точно анализировать электродные реакции.
Характеристики
Дифференциальная импульсная вольтамперометрия обладает следующими характеристиками: 1) обратимые реакции характеризуются симметричными пиками, а необратимые – асимметричными пиками, 2) в обратимых реакциях пиковый потенциал равен E1/2r + ΔE, а пиковый ток пропорционален концентрации, 3) Предел обнаружения составляет примерно 10−8 М.