इलेक्ट्रोएनालिटिकल विधियाँ

इलेक्ट्रोएनालिटिकल (विद्युतविश्लेषणात्मक) विधियाँ विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में तकनीकों का एक वर्ग है जो विश्लेषण वाले विद्युत रासायनिक सेल में विभव (वोल्ट) और / या धारा (एम्पीयर) को मापकर विश्लेषण का अध्ययन करता है।   इन विधियों को कई श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि सेल के किन स्वरूपों को नियंत्रित किया जाता है और किसे मापा जाता है। चार मुख्य श्रेणियां विभवमापी हैं (इलेक्ट्रोड विभव में अंतर को मापा जाता है), एम्परोमेट्री (विद्युत धारा विश्लेषणात्मक संकेत है), कूलोमेट्री (एक निश्चित समय के की अवधि में पारित किया गया आवेश रिकॉर्ड किया जाता है), और वोल्टामेट्री (सेल की विभव को सक्रिय रूप से बदलते हुए सेल की धारा को मापा जाता है)।

विभवमिति
विभवमिति निष्क्रिय रूप से दो इलेक्ट्रोड के बीच घोल की विभव को मापती है, प्रक्रिया में घोल को बहुत कम प्रभावित करती है। इलेक्ट्रोड को निर्देश इलेक्ट्रोड कहा जाता है और इसकी एक स्थिर विभव होता है, जबकि दूसरा एक संकेतक इलेक्ट्रोड होता है, जिसकी विभव नमूने की संरचना के साथ बदलती है। इसलिए, दो इलेक्ट्रोड के बीच विभव में अंतर से नमूने की संरचना को मापा जाता है। वास्तव में, चूंकि विभवमितीय माप एक अविनाशी परीक्षण माप है, इलेक्ट्रोड को घोल के साथ संतुलन में मानते हुए, हम घोल के विभव को माप रहे हैं। विभवमिति सामान्यतः सम्बंधित आयन के प्रति संवेदनशील रूप से संवेदनशील संकेतक इलेक्ट्रोड का उपयोग करती है, जैसे कि फ्लोराइड चयनात्मक इलेक्ट्रोड में फ्लोराइड, तो यह संभावना संबंधित आयन की गतिविधि पर निर्भर करती है। घोल के साथ संतुलन स्थापित करने में इलेक्ट्रोड को लगने वाला समय माप की संवेदनशीलता या यथार्थता को प्रभावित करेगा। जलीय वातावरण में, प्लेटिनम का उपयोग प्रायः इसकी उच्च इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण कैनेटीक्स के कारण किया जाता है, यद्यपि इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण कैनेटीक्स को बढ़ाने के लिए कई धातुओं से बने इलेक्ट्रोड का उपयोग कर सकता है। अब तक का सबसे साधारण विभवमितीय इलेक्ट्रोड ग्लास मेम्ब्रेन इलेक्ट्रोड है जिसका उपयोग पीएच मीटर में किया जाता है।

विभवमिति का एक प्रकार क्रोनोपोटेंटियोमेट्री है जिसमें समय के एक फंक्शन के रूप में निरंतर धारा और संभावित माप का उपयोग होता है। यह वेबर द्वारा प्रारम्भ किया गया था।

कूलोमेट्री
कूलोमेट्री एक विश्लेषण को ऑक्सीकरण अवस्था से दूसरे में पूरी तरह से परिवर्तित करने के लिए अनुप्रयुक्त धारा या विभव का उपयोग करती है। इन प्रयोगों में, पारित किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने के लिए कुल पारित धारा को प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से मापा जाता है। इलेक्ट्रॉनों की संख्या जानने से विश्लेषण की सांद्रता पार हो जाती है या जब सांद्रता ज्ञात हो जाती है, तो एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया में स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या का संकेत मिल सकता है। कूलोमेट्री के विशिष्ट रूपों में बल्क इलेक्ट्रोलिसिस सम्मिलित है, जिसे पोटेंशियोस्टेटिक कूलोमेट्री या नियंत्रित संभावित कूलोमेट्री के रूप में भी जाना जाता है, साथ ही साथ कई प्रकार के कूलोमेट्रिक अनुमापन भी सम्मिलित हैं।

वोल्टमेट्री
वोल्टामेट्री इलेक्ट्रोड की सतह पर एक स्थिर और/या बदलती विभव को लागू करती है और परिणामी धारा को तीन-इलेक्ट्रोड प्रणाली के साथ मापती है। यह विधि एक विश्लेषण और इसकी विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया अपचयन विभव को प्रत्यक्ष कर सकती है। यह विधि, व्यावहारिक दृष्टि से, अविनाशी है क्योंकि काम करने वाले और सहायक इलेक्ट्रोड की द्वि-आयामी सतह पर केवल बहुत कम मात्रा में विश्लेषण का उपभोग किया जाता है। व्यावहारिक दृष्टि से, विश्लेषण घोल का सामान्यतः निश्चय किया जाता है क्योंकि विश्लेषण को बल्क इलेक्ट्रोलाइट से अलग करना कठिन होता है, और प्रयोग के लिए थोड़ी मात्रा में विश्लेषण की आवश्यकता होती है। साधारण प्रयोग में 1-10 मिलीलीटर घोल सम्मिलित हो सकता है जिसमें 1 और 10 मिलीमोल प्रति लीटर के बीच विश्लेषण एकाग्रता हो सकती है। अधिक उन्नत वोल्टामेट्रिक तकनीक माइक्रोलीटर वॉल्यूम और नैनोमोलर सांद्रता तक काम कर सकती है। रासायनिक रूप से संशोधित इलेक्ट्रोड कार्बनिक और अकार्बनिक नमूनों के विश्लेषण के लिए कार्यरत हैं।

पोलारोग्राफी (ध्रुवलेखन)
पोलारोग्राफी वोल्टामेट्री की एक उपश्रेणी है जो काम करने वाले इलेक्ट्रोड के रूप में पारा इलेक्ट्रोड का उपयोग करती है।

एम्परोमेट्री
एम्परोमेट्री संपूर्ण इलेक्ट्रोकेमिकल तकनीकों को इंगित करती है जिसमें धारा को एक स्वतंत्र चर के फंक्शन के रूप में मापा जाता है, जो कि, सामान्यतः, समय या इलेक्ट्रोड विभव है। क्रोनोएम्परोमेट्री वह तकनीक है जिसमें ध्रुवीकरण की प्रारम्भ के बाद से, अलग-अलग समय पर, एक निश्चित क्षमता पर, धारा को मापा जाता है। क्रोनोएम्परोमेट्री को सामान्यतः अस्थिर घोल में और निश्चित इलेक्ट्रोड पर किया जाता है, यानी प्रयोगात्मक परिस्थितियों में इलेक्ट्रोड को द्रव्यमान हस्तांतरण के रूप में संवहन से परिवर्जन करते हैं। दूसरी ओर, वोल्टामेट्री एम्परोमेट्री का एक उपवर्ग है, जिसमें इलेक्ट्रोड पर लागू विभव को अलग-अलग करके मापा जाता है। तरंग के अनुसार जो समय के कार्य के रूप में विभव को कैसे बदलता है, यह वर्णन करता है, विभिन्न वोल्टामेट्रिक तकनीकों को परिभाषित किया गया है।