Elektrochemische Methoden

Voltammetrie / Cyclovoltammetie

Bei der Voltammetrie (Volt- Amperometrie) wird bei der Elektrolyse bzw. bei der elektrochemischen Reaktion anhand einer Strom-Spannungskurve eine qualitative und quantitative Analyse einer Probe durchgeführt. Grundlage dafür sind Oxidations- oder Reduktionsprozesse bei stoffspezifischen Spannungen. Diese Oxidations- oder Reduktionsvorgänge werden durch eine Veränderung des Stroms bestimmt, dessen Höhe proportional zur Konzentration des umgesetzten Stoffes ist.

Bei der Cyclovoltammetrie bzw. zyklischen Voltammetrie wird die angelegte Spannung zuerst erhöht und anschließend wieder gesenkt.

Ansprechpartner: Hans-Dieter Schmidt

Amperometrie

Bei der Amperometrie ein elektrochemisch induzierter Strom gemessen. Hierbei liegt bei der Amperometrie eine zeitlich konstante Spannung an. Der gemessene Strom ist proportional zur Konzentration der umgesetzten Substanz. Ein typisches Anwendungsbeispiel ist die Clark-Elektrode, die zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration eingesetzt wird.

Ansprechpartner: Hans-Dieter Schmidt

Coulometrie

Die Coulometrie basiert auf der Umsetzung von Ladungen durch Oxidation oder Reduktion von Substanzen in einer Elektrolysezelle. Durch die Bestimmung der Ladungsmenge ist ein Rückschluss auf die Menge bzw. Konzentration der Substanz möglich. Typische Anwendungen sind z. B. die Bestimmung des Wassergehalts mit der coulometrischen Karl-Fischer-Titration oder die Quantifizierung adsorbierbarer organisch gebundener Halogene.

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Elektrochemische Impedanzspektroskopie

Die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) ist ein Verfahren bei dem ein Wechselstrom an ein Probensystem (meist Probe in Kombination mit einem Medium) angelegt wird. Während des Versuchs wird frequenzabhängig der Widerstand des Systems bestimmt. Mit Hilfe passender Ersatzschaltbilder können dann wichtige Eigenschaften wie Korrosionswiderstände oder Film- bzw. Diffusionseigenschaften charakterisiert werden. Des Weiteren kommt die elektrochemische Impedanzspektroskopie auch bei der Charakterisierung von Batterien, Brennstoffzellen oder Halbleiterelementen zum Einsatz.

Ansprechpartner: Hans-Dieter Schmidt

Kurven einer elektrochemischen Impedanz-Messung