Applicazioni in elettrochimica
L’elettrochimica si occupa della gamma di reazioni di ossido-riduzione (redox) che causano il trasferimento di elettroni tra le molecole dei reagenti. È lo studio della relazione tra l’elettricità e un cambiamento chimico identificabile, osservato per la prima volta nel 1780.
L’aspetto chimico di questa relazione fu largamente ignorato finché Michael Faraday non stabilì le leggi fondamentali dell’elettrolisi, ponendo le basi per la moderna tecnologia voltaica. Tuttavia l’aspetto chimico di molte reazioni redox rimane ambiguo, in particolare rispetto allo specifico comportamento interfacciale tra elettrodi ed elettroliti.
La spettrometria di massa è stata evidenziata per la prima volta come strumento essenziale per l’analisi elettrochimica dei gas da Bruckenstein e Gadde nel 1971. Essi esplorarono l’uso di un elettrodo poroso per la determinazione in tempo reale dei prodotti volatili della reazione dell’elettrodo utilizzando uno ionizzatore a impatto elettronico. Questo elettrodo entrava in contatto con la soluzione elettrolitica da un lato e con la camera ad alto vuoto di uno spettrometro di massa dall’altro, facilitando la rapida identificazione dei prodotti generati in una tipica reazione elettrochimica. Questa analisi in situ dei gas disciolti e dei gas generati sulla superficie dell’elettrodo ha fornito una comprensione molto migliore delle reazioni che si verificano in una cella galvanica o in una struttura a semicella.
La spettrometria di massa elettrochimica differenziale (DEMS) è uno strumento sofisticato progettato per migliorare questo metodo pionieristico. Questa tecnica è stata migliorata e ora offre approfondimenti quantitativi sulla chimica cellulare integrando uno spettrometro di massa con un elettrodo a diffusione di gas nanoporoso, consentendo l’acquisizione di correnti ioniche di massa proporzionali alla corrente faradaica dell’elettrodo.
Hiden Analytical produce diversi sistemi di spettrometria di massa specifici per la misurazione e l’indagine di un’ampia varietà di queste applicazioni elettrochimiche. Essendo quindi un potente strumento per i ricercatori per acquisire informazioni ed espandere la conoscenza.
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