La ciclovoltammetria, conosciuta anche come voltammetria ciclica, è una tecnica fondamentale nel campo dell’elettrochimica, utilizzata per misurare la corrente generata in una cella elettrochimica quando il potenziale supera il valore previsto dall’equazione di Nernst. Questa metodologia consente di analizzare le proprietà redox di diverse specie chimiche, apportando importanti informazioni sui trasferimenti di elettroni durante le reazioni di ossidazione e riduzione.
Funzionamento della ciclovoltammetria
Durante la ciclovoltammetria, il potenziale dell’elettrodo di lavoro viene variato linearmente tra valori iniziali e finali, con misurazioni della corrente nel tempo. Ciò genera un voltammogramma, un grafico che riporta la corrente in funzione del potenziale applicato. La tecnica trova applicazione in chimica analitica, scienza dei materiali ed elettrochimica, contribuendo allo sviluppo e alla caratterizzazione di materiali elettrochimici.
Componenti principali della celula elettrochimica
Il sistema per la ciclovoltammetria include una cella elettrochimica dove la neutralità elettrica è mantenuta attraverso il movimento di ioni in soluzione. A tal fine, è fondamentale utilizzare un solvente appropriato, stabile agli ambienti di ossidazione e riduzione e capace di dissolvere completamente l’analita e un elettrolita di supporto, così da facilitare il flusso di corrente. Il dispositivo elettrochimico agisce sia come fonte di tensione che come strumento di misurazione, sfruttando un sistema a tre elettrodi composto dall’elettrodo di lavoro, il controelettrodo e l’elettrodo di riferimento.
Analisi del voltammogramma
Il voltammogramma è cruciale per ottenere informazioni relative al comportamento elettrochimico del sistema, incluse correnti di picco e potenziali. L’analisi di questi dati è realizzabile attraverso modelli matematici, come l’equazione di Randles–Ševčík, che correlano la corrente di picco alla concentrazione delle specie elettroattive. L’andamento della corrente durante la variazione del potenziale permette di ottenere preziose indicazioni riguardo ai meccanismi di reazione e alla cinetica delle specie chimiche coinvolte.
La ciclovoltammetria, con il suo approccio dettagliato e scientifico, si presenta come uno strumento essenziale per l’analisi e lo studio delle proprietà chimiche ed elettrochimiche in vari ambiti applicativi.
