Un electrodo de metal líquido es un electrodo que utiliza un metal líquido , como mercurio , galinstan y NaK . [ no verificado en el cuerpo ] Se pueden utilizar en mediciones de electrocapilaridad , voltamperometría e impedancia . [1]
El electrodo de mercurio que gotea (DME) es un electrodo de trabajo hecho de mercurio y que se utiliza en polarografía . Los experimentos realizados con electrodos de mercurio se denominan formas de polarografía incluso si los experimentos son idénticos o muy similares a un experimento de voltamperometría correspondiente que utiliza electrodos de trabajo sólidos. Al igual que otros electrodos de trabajo, estos electrodos se utilizan en estudios electroquímicos utilizando sistemas de tres electrodos cuando se investigan los mecanismos de reacción relacionados con la química redox , entre otros fenómenos químicos . [2] [3] [4] [5] [6]
Un flujo de mercurio pasa a través de un capilar aislante produciendo una gota que crece desde el extremo del capilar de una manera reproducible. Cada gota crece hasta alcanzar un diámetro de aproximadamente un milímetro y se libera. La gota liberada ya no está en contacto con el electrodo de trabajo cuyo contacto está por encima del capilar. A medida que se utiliza el electrodo, el mercurio se acumula en el fondo de la celda. En algunos diseños de celdas, este depósito de mercurio está conectado a un cable y se utiliza como electrodo auxiliar de la celda . Cada gota liberada es seguida inmediatamente por la formación de otra gota. Las gotas se producen generalmente a una velocidad de aproximadamente 0,2 Hz.
Una ventaja importante del DME es que cada gota tiene una superficie lisa y no contaminada libre de cualquier analito o impureza adsorbida . El electrodo autorrenovable no necesita ser limpiado o pulido como un electrodo sólido. Esta ventaja se produce a costa de un electrodo de trabajo con un área de superficie que cambia constantemente. Dado que las gotas se producen de manera predecible, el área de superficie cambiante se puede tener en cuenta o incluso utilizar de manera ventajosa. Además, el crecimiento de las gotas provoca una adición cada vez mayor de corriente capacitiva a la corriente faradaica . Estos efectos de corriente cambiante combinados con experimentos donde el potencial cambia continuamente pueden dar como resultado trazas ruidosas. En algunos experimentos, las trazas se muestrean continuamente, mostrando toda la desviación de corriente resultante del crecimiento de la gota. Otros métodos de muestreo suavizan los datos muestreando la corriente en el electrodo solo una vez por gota de un tamaño específico. La expansión periódica del DME en la solución y la forma hemisférica también afectan la forma en que el analito se difunde a la superficie del electrodo. El DME consiste en un capilar fino con un tamaño de orificio de 20-50 μm .
El electrodo de gota de mercurio colgante ( HMDE ) es una variante del electrodo de mercurio de gota (DME). Fue desarrollado por el químico polaco Wiktor Kemula . [7] Los experimentos realizados con electrodos de mercurio de gota se denominan formas de polarografía . Si los experimentos se realizan en un electrodo con una superficie constante (como el HMDE), se denomina voltamperometría .
Al igual que otros electrodos de trabajo, estos electrodos se utilizan en estudios electroquímicos utilizando sistemas de tres electrodos cuando se investigan los mecanismos de reacción relacionados con la química redox , entre otros fenómenos químicos . [8] [9] [10] [11]
El electrodo de gota de mercurio colgante produce una gota de mercurio parcial de geometría y área de superficie controladas al final de un capilar , a diferencia del electrodo de mercurio que cae, que libera gotas de mercurio de manera constante durante un experimento. Las desventajas que experimenta un DME debido a una superficie que cambia constantemente no las experimenta el HMDE, ya que tiene un área de superficie estática durante un experimento. La superficie estática del HMDE significa que es más probable que sufra el fenómeno de adsorción de superficie que un DME. A diferencia de los electrodos sólidos que necesitan limpiarse y pulirse entre la mayoría de los experimentos, el HMDE autorrenovable puede simplemente liberar la gota contaminada y hacer crecer una gota limpia entre cada experimento.