Elektroanalisis

Luigi Galvani mempelajari elektrokimia dimulai pada pertengahan 1780-an. Telah banyak yang didapat dan hal yang dicapai dengan kaki katak 'dan dua logam yang berbeda (Gambar 1). Setelah percobaan hari itu, hidangan gourmet adalah mudah disiapkan. Galvani kerja ini umumnya dianggap sebagai awal elektrofisiologi. Sekarang luas dihargai bahwa biologi memiliki komponen elektrokimia yang kuat. Sel membran yang " dibebankan "dan sistem saraf dalam diri kita semua terdiri dari rangkaian aktivitas listrik sepanjang tercatat sel yang disebut neuron (merupakan " kawat " dan " konektor "dari cacing sederhana atau siput sampai ke manusia). Anda dapat melihat kemiripan antara sel-sel saraf dan kabel listrik yang kompleks pada Gambar 2.


Fig. Gambar. 2. 2. Neurons are electrochemical networks. Neuron adalah jaringan elektrokimia.
Pada akhir 1790-an, Alessandro Volta menyingkirkan katak, dan menggunakan sumber-sumber lainnya air garam. "Tumpukan" elektrokimia dibuat benar-benar tinggal landas. Dia memperkenalkan apa yang sekarang kita anggap sebagai suatu baterai . Ini artikel tentang Volta dalam Ensiklopedi ini jelas menunjukkan mengapa "tumpukan" digunakan untuk menggambarkan inovasi ini. Jargon bukan hal baru bagi ilmu pengetahuan. Baterai "Istilah" diperkenalkan oleh Benjamin Franklin, yang juga didefinisikan konteks listrik untuk plus dan minus, positif atau negatif, dan konduktor Nicholson dan Carlisle digunakan's tumpukan Volta (1800) untuk menunjukkan dekomposisi elektrolisis air menjadi hidrogen dan gas oksigen . Humphrey Davy kemudian (sekitar 1807) yang digunakan untuk melakukan elektrokimia pada garam cair dan dengan demikian mengisolasi logam alkali dan tanah alkali pada mereka unsur bentuk. Tahun 1834, Faraday telah berhasil dengan cukup baik melakukan percobaan dan menemukan hal yang bermanfaat, dan berikutnya kami telah mencoba untuk memerinci kelanjutan percobaan Faraday itu..
Profesi kimia dapat dibagi ke dalam kategori berdasarkan membuat sesuatu terjadi dan menggambarkan apa yang terjadi.. Contoh yang pertama akan mencakup membuat plastik, pelumas, obat, cat, paduan, ledakan. Contoh terakhir termasuk berapa banyak, apa konsentrasi , seberapa cepat, berapa panas, apa tekanan, apa energi . Pertanyaan-pertanyaan ini menunjukkan jawaban numerik yang kita sebut data. Memperoleh data tentang hal-hal kimia merupakan fokus dari kimia analitik, seperti mendapatkan data tentang perusahaan adalah tugas seorang analis Wall Street. Bagusnya data dikatakan sebagai valid dan auditable. Jika tidak demikian ia adalah data yang buruk.
Jika kita mempelajari kimia dalam liputan yang sempit ke yang lebih spesifik (tapi masih sangat luas) pada bidang elektrokimia, kita bisa melihat pada contoh-contoh membuat sesuatu berikut ini:
• mengisolasi bromin dari air laut,
• memproduksi aluminium dari bauksit ,
• pembangkit listrik dengan fuel cell atau baterai ,
• korosi pipa, mobil, atau jembatan,
• menggunakan sambungan pn dalam semikonduktor ,
• menyiapkan panel layar datar komputer.
Kita bisa menggambarkan apa yang terjadi, dengan menjawab pertanyaan berikut ini:
• Berapa banyak glukosa dalam setetes darah ?
• Seberapa cepat logam teroksidasi ?
• Apa yang dimaksud dengan keasaman (pH) suatu larutan?
• Berapa potensial listrik yang dibutuhkan untuk mengkonversi satu kimia menjadi lain?
Menjawab pertanyaan-pertanyaan seperti ini merupakan provinsi kimia elektroanalitik. Mereka menyiratkan kebutuhan akan alat ukur atau instrumen elektrokimia.
Dari perspektif kimia analitik, fitur terbaik dari elektrokimia adalah konversi langsung dari informasi kimia menjadi sebuah sinyal listrik. Tidak perlu untuk magnet, bola lampu, laser, atau pompa vakum. Perlu diingat bahwa semua materi adalah listrik, semua atom dalam molekul memiliki elektron. Jika kita bisa ambil elektron ini, energi mereka dapat memberitahu kita apa yang kita akan mencari dan jumlah mereka dapat memberitahu kita berapa banyak yang hadir dalam sampel sedang diuji. Kebanyakan instrumen kimia analitis menggunakan cahaya atau magnet. Cahaya adalah yang paling mudah untuk memahami untuk aplikasi ini. Dengan hanya melihat segelas jus buah, kita bisa mendapatkan ide yang baik dari buah apa yang digunakan (kuning untuk jus apel, merah untuk jus cranberry) dan berapa banyak yang hadir (warna gelap menunjukkan konsentrasi lebih besar). Kami menggunakan mata, namun semua ini dapat dilakukan lebih tepat dan secara otomatis menggunakan instrumen yang disebut spektrofotometer digabungkan ke komputer kecil. Sebuah bola lampu justru dikendalikan menggantikan sinar matahari dan detektor solid state menggantikan mata manusia.
Lihatlah Gambar 3.
Untuk elektrokimia analitis, hal ini dapat disederhanakan seperti pada Gambar 4, dimana tidak ada sumber cahaya, dan daya yang memenuhi persyaratan dapat sebagai sesuatu yang sederhana seperti baterai telepon selular. Karena elektrokimia bergantung pada fenomena permukaan, bukan panjang lintasan optik, volume sampel bisa sangat kecil.