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10.21 : ボルタンメトリー技術: パルスボルタンメトリー

差動パルスボルタンメトリー (DPV) は、一連の電圧パルスを電気化学セルに適用し、その結果生じる電流を測定するボルタンメトリーの一種です。DPV では、差動パルスまたは小さな電位パルスが線形電位スイープに重ね合わされます。これらのパルスの大きさは通常小さく、多くの場合はミリボルトの範囲です。各電圧パルスは、通常数ミリ秒程度の短い期間続き、電位スイープに沿って一定の間隔で適用されます。

DPV の基本原理は、電位パルスを電気化学システムに適用すると、電極表面で起こる酸化還元反応から生じるファラデー電流が発生するというものです。このファラデー電流は、電極と溶液中の分析物の種との間の電子移動によって生じます。電流は各電圧パルスの前後で測定され、これら 2 つの電流値の差が差動電流となり、適用された電位に対してプロットされます。この電流の大きさは、溶液中に存在する電気活性種の濃度に比例します。DPV には、優れた分解能や容量性電流に対する相対的な不活性などの利点があります。前者は溶液中に存在する複数の種の区別を可能にしますが、後者は他のボルタンメトリー技術で信号を不明瞭にするのに役立ちます。

矩形波ボルタンメトリーは、矩形波と階段状電位の組み合わせを固定電極に適用します。カソードパルスの間、分析物は電極表面で還元され、波形のアノードパルスの間、還元された分析物は再酸化されます。矩形波ポーラログラムは、矩形波ボルタモグラムの 2 点間の電流差をプロットします。通常、これらの点は、アノード電流とカソード電流のピークで選択されます。矩形波ポーラログラムのアノードピークとカソードピーク間の電流差は、分析物の濃度に比例します。

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