5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.4. Các loại điện cực làm việc trong phương pháp Von – Ampe hòa tan
Bề mặt điện cực là nơi xảy ra các phản ứng điện hóa được quan tâm. Việc lựa chọn điện cực làm việc cho từng đối tượng môi trường có cơ sở từ tính chất vật liệu và đặc điểm cấu trúc của bề mặt điện cực. Đây cũng chính là vấn đề quan tâm chính của các nghiên cứu về sensor điện hóa. Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, những nghiên cứu về điện cực ngày càng có những bước tiến vượt trội, tạo ra được nhiều loại điện cực có những tính năng ưu việt để ứng dụng vào phân tích các đối tượng kim loại.
Hình 1.3: Khoảng thế hoạt động của một số loại vật liệu điện cực so với điện cực so sánh Calomen
Vật liệu điện cực sử dụng được lựa chọn sao cho phản ứng điện hóa của chất phân tích diễn ra thuận lợi về mặt năng lượng, tốc độ phản ứng nhanh và bề mặt điện cực không bị nhiễm bẩn (có thể làm sạch) sau mỗi quá trình chuyển điện tích. Như vậy, phép phân tích sẽ chọn lọc đối với từng chất phân tích, tín hiệu điện thu được sau phép đo rõ ràng và có độ lặp lại tốt, thuận lợi cho việc tính toán nồng độ chất từ các thông số đo. Bên cạnh đó, điện cực cần có khoảng thế hoạt động điện hóa phù hợp để phản ứng trao đổi electron với chất phân tích diễn ra mà dung môi không bị oxi hóa hay khử [15]. Hình 1.3 biểu diễn khoảng thế hoạt động của một số loại vật liệu điện cực so với điện cực so sánh Calomen. Khi lựa chọn vật liệu điện cực cũng cần cân nhắc đến
giá thành vật liệu, khả năng gia công, chế tạo thành các cấu trúc hình học mong muốn, cũng như khả năng làm mới bề mặt sau mỗi phép đo hay độc tính của vật liệu điện cực. Một số vật liệu điện cực thông thường đã được dùng phân tích kim loại nặng là: platin [34, 40], vàng [22, 60], thủy ngân [25], các loại cacbon [14] và vật liệu đơn lớp tự sắp xếp các hợp chất hữu cơ biến tính bề mặt điện cực [50, 71]. Với cùng một loại vật liệu, các điện cực có thể được chế tạo với nhiều kích thước: từ điện cực kích thước macro (cỡ mm), micromet (µm) đến thang nanomet (nm), dưới các dạng khác nhau như điện cực dạng đĩa phẳng, dạng sợi dài, hay cấu trúc nano dạng hạt, nano dạng xốp, nano dạng ống… Việc thay đổi kích thước, cấu trúc điện cực có thể thu được những ưu thế đặc trưng nên có thể đáp ứng được những yêu cầu phân tích riêng biệt.