Von-Ampe tuần hoàn (CV)
Các yếu tố khảo sát được đánh giá qua ảnh hưởng của chúng đến tín hiệu cường độ dòng hòa tan IP, thế đỉnh píc EP. Các bố trí thí nghiệm theo phương pháp Von-Ampe tuần hoàn đều theo trình tự dưới đây:
Dây vàng Dây đồng Ống thủy tinh Keo đóng rắn
- Hoạt hóa bề mặt điện cực (chỉ áp dụng với các điện cực thường và vi
điện cực): Tiến hành bằng cách quét thế tuần hoàn trong dung dịch axít H2SO4 0,5M trong khoảng thế - 1 V đến +1 với điện cực than và khoảng thế
0V đến 1,8V đối với điện cực vàng. ở tốc độ quét thế 100 mV/s. Thường phải tiến hành hoạt hóa tối thiểu 10 lần trước khi bắt đầu thí nghiệm.
- Khảo sát đặc tính đặc tính Von – Ampe của các điện cực làm việc: Tiến hành bằng cách quét phổ CV của các điện cực trong dung dịch K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] 5 mM, KCl 0,5 M. Hệ thuận nghịch K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] được chọn để khảo sát, do hệ này dạng oxy hóa (Fe3+) và dạng khử (Fe2+) đều hòa tan tốt và ổn định trong dung dịch, xảy ra với tốc độ nhanh nên có tính thuận nghịch cao.
Hình 2.17 mô tả quá trình chuyển đổi tương ứng từ khuếch tán phẳng sang khuếch tán hình cầu (khuếch tán xuyên tâm) và dạng đường CV tương
ứng.
Hình 2.17. Ảnh hưởng của hình dạng điện cực đến tín hiệu CV của chúng và hình vẽ mô tả quá trình chuyển đổi tương ứng từ khuếch tán phẳng sang
khuếch tán hình cầu (khuếch tán xuyên tâm) [7]
Với điện cực kích thước lớn đường CV có dạng của đường Von-Ampe vòng đặc trưng dạng píc do sự khuếch tán phẳng. Còn với vi điện cực, đường
CV thu được có dạng hình chữ S do sự khuếch tán xuyên tâm (Hình 2.17) [94]. Điều này cũng được Scholz (2010) khẳng định trong [7]
Mặt khác, cường độ dòng phụ thuộc vào kích thước của điện cực. Với các điện cực kích thước lớn thì cường độ dòng thu được tỉ lệ thuận với căn bậc hai của tốc độ quét thế [7, 88, 92, 94] theo phương trình Randles-Sevcik:
2 1 2 1 2 3 5 p (2,69.10 )n ACD v I = (2.1) Trong đó, v là tốc độ quét thế, A là diện tích của điện cực, n là số điện tử trao đổi, C là nồng độ chất điện ly, D là hệ số khuếch tán.
Còn đối với các vi điện cực, ở trạng thái ổn định đường Von-Ampe không phụ thuộc vào tốc độ quét thế. Dòng thu được của vi điện cực mảng bằng tổng dòng thu được trên các vi điện cực đơn.
0
4 ss,array ss,don
i =i m= mnFDCr (2.2)
Trong đó, iss,don là dòng ổn định của vi điện cực đơn, iss,array là dòng ổn
định của vi điện cực mảng, n là số electron trao đổi, D là hệ số khuếch tán của chất điện hoạt, F là hằng số Faraday, r0 là bán kính điện cực và C là nồng độ
chất điện hoạt[95, 96].