Advanced electrochemical methods

Syllabus

1. Úvod, vývoj elektrochemických metod a jejich pokročilé varianty.

2. Cyklická voltametrie – profil voltametrické křivky, děje reversibilní (Randles-Ševčíkova rovnice), quasi-reversibilní, ireversibilní (Delahayova rovnice). Chronopotenciometrie a chronoampérometrie.

3. Pulsní voltametrické metody, AC voltametrie.

4. Mechanismus elektrodových reakcí organických látek a jeho analytické důsledky (přehled elektroaktivních funkčních skupin, Hammetova korelace, typy elektrod vhodné pro stanovení jednotlivých typů látek).

5. Určení mechanismu elektrodového děje. Určení počtu vyměňovaných elektronů z elektrochemických měření, adsorpční jevy, děje elektrochemické a chemické, následné a předcházející (CE, EC, EE procesy), simulační programy. Rotační disková elektroda.

6. Elektrochemická měření v nevodných prostředích. Potenciálová okna rozpouštědel, základní elektrolyty, specifika měření, referentní elektrody.

7. Mikroelektrody a mikroelektrodová pole. Polarizační křivka, důsledky miniaturizace. Techniky přípravy, využití v praxi.

8. Průtoková měření. Pokročilé varianty detekce (multipulsní ampérometrická detekce (MPA), „fast scan“ cyklická voltametrie). Vsádková injekční analýza (BIA). Automatizace měření.

9. Elektrochemické katalytické děje.

10. Impedanční metody. Reálná a imaginární hodnota impedance, ekvivalentní obvod elektrochemické nádobky, Nyquistův diagram, elektrochemická impedanční spektroskopie (EIS), vyhodnocení impedančních dat.

11. Modifikace elektrodového povrchu. Vodivé polymerní filmy, nanočástice.

12. Biosensory.

Annotation

Přednáška představuje novější elektrochemické metody jak z teoretického, tak z praktického hlediska. Je zaměřena organickou elektroanalýzu, mechanismus elektrodových reakcí organických látek a jeho analytické důsledky.

Předpokladem porozumění je orientace v principech elektrochemických metod (polarografie/voltametrie, potenciometrie, ampérometrie, coulometrie, konduktometrie) a základní znalost elektrodových materiálů (rtuťové elektrody, amalgámové elektrody, uhlíkové elektrody (grafit, skelný uhlík, uhlíková pasta), tradiční elektrodové materiály (platina, zlato).

Přednáška je zakončena ústní zkouškou.