El análisis por desprendimiento electroquímico es un conjunto de métodos de química analítica basados en la voltamperometría [1] o la potenciometría [2] que se utilizan para la determinación cuantitativa de iones en solución. [3] La voltamperometría por desprendimiento (anódica, catódica y adsortiva) se ha empleado para el análisis de moléculas orgánicas, así como de iones metálicos. La pasta de carbón, la pasta de carbón vítreo y los electrodos de carbón vítreo, cuando se modifican, se denominan electrodos modificados químicamente y se han empleado para el análisis de compuestos orgánicos e inorgánicos.
El análisis de desprendimiento es una técnica analítica que implica (i) la preconcentración de una fase metálica sobre una superficie de electrodo sólido o en Hg (líquido) a potenciales negativos y (ii) la oxidación selectiva de cada especie de fase metálica durante un barrido de potencial anódico. El análisis de desprendimiento tiene las siguientes propiedades: método sensible y reproducible (RSD <5%) para el análisis de iones metálicos traza en medios acuosos, 2) los límites de concentración de detección para muchos metales están en el rango de ppb bajo a ppt alto (S/N = 3) y esto se compara favorablemente con el análisis AAS o ICP, instrumentación desplegable en campo que es económica, aproximadamente 12-15 iones metálicos pueden analizarse con este método. Las corrientes pico de desprendimiento y los anchos de pico son una función del tamaño, la cobertura y la distribución de la fase metálica en la superficie del electrodo (Hg o alternativo).
La voltamperometría de redisolución anódica es un método voltamperométrico para la determinación cuantitativa de especies iónicas específicas. [4] [5] El analito de interés se galvaniza sobre el electrodo de trabajo durante un paso de deposición y se oxida desde el electrodo durante el paso de redisolución. La corriente se mide durante el paso de redisolución. La oxidación de las especies se registra como un pico en la señal de corriente en el potencial en el que las especies comienzan a oxidarse. El paso de redisolución puede ser lineal , de escalera , de onda cuadrada o de pulso.
La voltamperometría de desorción anódica generalmente incorpora tres electrodos, un electrodo de trabajo , un electrodo auxiliar (a veces llamado contraelectrodo) y un electrodo de referencia . La solución que se analiza generalmente tiene un electrolito agregado. Para la mayoría de las pruebas estándar, el electrodo de trabajo es un electrodo de película de bismuto o mercurio (en una configuración de disco o tira plana). La película de mercurio forma una amalgama con el analito de interés, que al oxidarse da como resultado un pico agudo, lo que mejora la resolución entre analitos. La película de mercurio se forma sobre un electrodo de carbono vítreo . También se ha utilizado un electrodo de gota de mercurio por las mismas razones. En los casos en que el analito de interés tiene un potencial oxidante superior al del mercurio, o donde un electrodo de mercurio no sería adecuado de otra manera, también se puede utilizar un metal sólido e inerte como plata , oro o platino .
La voltamperometría de desorción anódica generalmente incorpora 4 pasos si el electrodo de trabajo es un electrodo de película de mercurio o de gota de mercurio y la solución incorpora agitación. La solución se agita durante los dos primeros pasos a una velocidad repetible. El primer paso es un paso de limpieza; en el paso de limpieza, el potencial se mantiene a un potencial más oxidante que el analito de interés durante un período de tiempo para eliminarlo completamente del electrodo. En el segundo paso, el potencial se mantiene a un potencial más bajo, lo suficientemente bajo como para reducir el analito y depositarlo en el electrodo. Después del segundo paso, se detiene la agitación y el electrodo se mantiene al potencial más bajo. El propósito de este tercer paso es permitir que el material depositado se distribuya de manera más uniforme en el mercurio. Si se utiliza un electrodo inerte sólido, este paso es innecesario. El último paso implica elevar el electrodo de trabajo a un potencial más alto (anódico) y desorcionar (oxidar) el analito. A medida que el analito se oxida, emite electrones que se miden como una corriente.
La voltamperometría de redisolución anódica puede detectar concentraciones de analito de μg/L. Este método tiene un límite de detección excelente (normalmente 10 −9 - 10 −10 M).
La voltamperometría de redisolución catódica es un método voltamperométrico para la determinación cuantitativa de especies iónicas específicas. [6] Es similar al método de análisis de trazas voltamperometría de redisolución anódica , excepto que para el paso de enchapado, el potencial se mantiene en un potencial oxidante y las especies oxidadas se eliminan del electrodo barriendo el potencial negativamente. Esta técnica se utiliza para especies iónicas que forman sales insolubles y se depositarán sobre o cerca del electrodo de trabajo anódico durante la deposición. El paso de redisolución puede ser lineal , de escalera , de onda cuadrada o de pulso.
La voltamperometría de redundancia por adsorción es similar a la voltamperometría de redundancia anódica y catódica, excepto que el paso de preconcentración no está controlado por electrólisis . [7] El paso de preconcentración en la voltamperometría de redundancia por adsorción se logra por adsorción en la superficie del electrodo de trabajo o por reacciones con electrodos modificados químicamente.
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