Voltammetri
Voltametri merupakan metode analisis kimia yang didasarkan pada konsep elektrokimia.
Tegangan diterapkan ke elektroda kerja dan elektroda pembanding sebagai fungsi waktu dan profil arus yang dihasilkan oleh sistem diukur di elektroda bantu.
Instrumen yang disebut potensiostat digunakan untuk mengatur potensial yng diterapkan ke elektroda kerja relatif terhadap elektroda pembanding sambil mengukur arus yang mengalir sebagai hasil reaksi elektroda di elektroda kerja.
Reaksi Oksidasi-Reduksi
I
Sel Elektrokimia
Elektroda Sel Elektrokimia
Polarografi
Teknik voltametri paling awal, polarografi, menggunakan elektroda kerja merkuri. Karena merkuri adalah cairan, elektroda yang berfungsi seringkali berupa tetesan yang tergantung di ujung pipa kapiler. Dalam elektroda tetesan merkuri gantung, atau HMDE, tetesan Hg diekstrusi dengan memutar sekrup mikrometer yang mendorong merkuri dari reservoir melalui tabung kapiler sempit.
Dalam elektroda merkuri yang jatuh, atau DME, tetesan merkuri terbentuk di ujung tabung kapiler sebagai akibat gravitasi. Berbeda dengan HMDE, tetesan merkuri dari DME tumbuh terus menerus — seiring aliran merkuri dari reservoir karena pengaruh gravitasi — dan memiliki masa pakai beberapa detik. Pada akhir masa pakainya tetesan merkuri akan terlepas, baik secara manual atau sendiri-sendiri, dan diganti dengan tetesan baru.
Elektroda tetesan merkuri statis, atau SMDE, menggunakan plunger yang digerakkan solenoida untuk mengontrol aliran merkuri. Aktivasi solenoida sejenak mengangkat plunger, memungkinkan merkuri mengalir melalui kapiler dan membentuk tetesan Hg tunggal yang menggantung. Mengaktifkan solenoid secara berulang menghasilkan serangkaian tetes Hg. Dengan cara ini SMDE dapat digunakan sebagai HMDE atau DME.
Elektroda kerja: Merkuri/Air Raksa
Penggunaan elektroda merkuri tidak lagi disukai saat ini karena toksisitas logam dan sulitnya mengontrol tumpahan material saat digunakan sebagai elektroda.
Elektrolit Pendukung
Jembatan Garam
Tergantung pada arah penelusuran potensial, dimungkinkan untuk menerapkan potensi reduksi dan/atau oksidasi.
Ketika discann dari potensial kecil ke besar terjadi reaksi Oksidasi.
Ketika discann dari potensial besar ke kecil terjadi reaksi Reduksi.
Ketika terjadi reduksi, arus tersebut disebut arus katodik.
Ketika oksidasi terjadi, arus tersebut disebut arus anodik.
Powerpoint: Metode Voltammetri
Linear Sweep Voltammetry
Input Potensial: Oksidasi
Perpindahan massa akibat difusi analit diikuti reaksi di permukaan elektroda adalah
dimana jarak x normal terhadap permukaan elektroda. Dengan menambahkan konstanta laju reaksi reduksi dan konsentrasi awal larutan akan diperoleh persamaan:
Substitusi laju reaksi dengan koefisien difusi sesuai jenis reaktan dirumuskan dalam persamaan Cottrel berikut:
Dengan demikian, $i$ merupakan fungsi $\frac{1}{\sqrt{t}}$
Puncak oksidasi atau reduksi bergantung pada potensial oksidasi/reduksi analit dan elektroda pembanding yang dipakai.
Differential Pulse Voltammetry
Voltammetri Siklis
Voltammetri siklis dilakukan seperti linear sweep voltammetri dengan input dua langkah: oksidasi dilanjut reduksi atau sebaliknya.
Tipikal output voltammetri adalah
Karakteristik reaksi yang setimbang secara elektrokimia:
Semakin tinggi scanrate - Arus Puncak akan semakin besar
Stripping Voltammetry
Karakteristik yang menentukan dari metode ini adalah prekonsentrasi analit pada permukaan elektroda untuk menurunkan batas deteksi analit tersebut. ASV melibatkan akumulasi bahan elektroaktif di elektroda dengan pengaturan potensial dari nilai $E_0$-nya. Langkah prakonsentrasi diikuti dengan pemindaian potensial dimulai dari potensial deposisi ke arah anodik, bila deposisinya reduksi atau katodik bila deposisnya oksidasi.
Anodic Stripping Voltammetry
Catodic Stripping Voltammetry
