2.1.1.1. Nguyên lí làm việc
Nguyên lí của phƣơng pháp này là áp vào điện cực nghiên cứu một tín hiệu điện thế biến thiên tuyến tính theo thời gian từ E1 đến E2 và ngƣợc lại. Đo dòng đáp ứng theo điện thế tƣơng ứng sẽ cho ta đồ thị CV biểu diễn mối quan hệ dòng – thế. Các quá trình oxi hóa khử xảy ra của phản ứng điện hóa đƣợc thể hiện trên đƣờng cong vôn – ampe. Mỗi pic xuất hiện khi ta quét về phía anot ứng với quá trình khử, mỗi pic xuất hiện khi ta quét thế về phía dƣơng ứng với quá trình oxi hóa. Từ đƣờng cong vôn – ampe ta có thể đánh giá đƣợc tính chất điện hóa đặc trƣng của hệ.
Hình 2.1. Quan hệ giữa dòng điện cực đại và điện thế
Trong phƣơng pháp đo này, bề mặt điện cực phải đƣợc phục hồi trƣớc khi đo, dung dịch không có sự khuấy trộn và sự chuyển khối theo sự khuyếch tán.
23
Đƣờng cong phân cực là đƣờng tuần hoàn biểu diễn mối quan hệ giữa mật độ dòng điện I và thế E.
Đƣờng cong phân cực vòng phụ thuộc vào việc lựa chọn dung môi, chất điện li nền và điện cực.
2.1.1.2. Ưu nhược điểm của phương pháp
Ưu điểm
Sử dụng rất rộng rãi cho việc kiểm tra đặc tính khử oxi hóa ban đầu của một phân tử.
Độ nhạy cao, phân tích đơn giản.
Độ chính xác cao, khả năng lặp lại chi phí vừa phải. Kĩ thuật phân tích không quá phức tạp.
Nhược điểm
Các hiệu ứng chuyển electron không đồng nhất và phản ứng hóa học không thể tách rời. Nếu cả 2 ảnh hƣởng xuất hiện thì các hằng số tốc độ của các quá trình này chỉ có thể tính toán bằng cách sử dụng phƣơng pháp mô phỏng.
Ngoài ra tỷ lệ của đỉnh dòng faradaic để giảm dòng điện nạp khi tăng tốc đô quét v (khi ip là tỷ lệ thuận với v1/2) và điều này đặt một giới hạn trên cho các giá trị của v có thể đƣợc sử dụng.
Cần có dòng điện để nạp trong quá trình đo độ lớn v.Cdl (Cdl là điện dung của các bản điện cực của các điện cực làm việc) điều này hạn chế giới hạn phát hiện khoảng 10-5 M.
Khó hiểu, khó phân tích dữ liệu do nhiều thông tin.
2.1.1.3. Ứng dụng
CV đƣợc ứng dụng nghiên cứu các thông số định tính về quá trình điện hóa trong điều kiện khác nhau nhƣ:
24
- Hệ số khuếch tán của một chất phân tích.
- Độ giảm điện thế hiệu dụng.
- Kiểm tra độ ăn mòn kim loại.
- Phân tích ảnh hƣởng của anion sulphite, sulphate và bicarbonate đối với sự ăn mòn carbon trong nƣớc chứa ion choloride.
- Ứng dụng trong ngành xúc tác.
- Kiểm tra cấu trúc
+ Liên kết phân tử, bề mặt hóa trị. + Mật độ chặt nén.
+ Hƣớng của các phân tử.
+ Tƣớng tác giữa các nguyên tử khác nhau.
- Tính chất điện hóa.
- Tính chất cơ học.