10.2 : Elektroden Übersicht

Elektrochemische Messungen werden in einer elektrochemischen Zelle durchgeführt, die aus verschiedenen Komponenten besteht, die Strom und Potenzial steuern und messen. Eine grundlegende Komponente sind Elektroden, leitfähige Materialien, die Elektronentransferreaktionen an ihren Oberflächen ermöglichen.

In elektrochemischen Zellen gibt es zwei Haupttypen von Elektroden. Der erste Typ, bekannt als Indikator- oder Messelektrode, hat ein Potenzial, das empfindlich auf die Konzentration des Analyten reagiert und auf Änderungen der Aktivität der elektroaktiven Spezies reagiert. Zu den üblichen Indikatorelektroden gehören inerte Platinelektroden, Silberelektroden, die auf Ag^+, Halogenide und andere Ionen reagieren, die mit Ag^+ reagieren, und ionenselektive Elektroden. Der zweite Typ, die Referenzelektrode oder Bezugselektrode, vervollständigt den Stromkreis und liefert ein konstantes Potenzial bei konstanter Temperatur, an dem das Potenzial der Indikatorelektrode gemessen wird. Idealerweise sollte das Potenzial der Referenzelektrode konstant bleiben, sodass jede Änderung des Gesamtpotenzials der Indikatorelektrode zugeschrieben werden kann. Zu den üblichen Referenzelektroden gehören Kalomel-, Silber-Silberchlorid- und Standardwasserstoffelektroden.

Bei dynamischen Verfahren, bei denen der Stromfluss die Konzentration der Stoffe in der elektrochemischen Zelle verändert, kann jedoch eine dritte Elektrode, die sogenannte Hilfs- oder Gegenelektrode, hinzugefügt werden. Die Hilfselektrode schließt den Stromkreis und erleichtert den Stromfluss innerhalb der elektrochemischen Zelle.