고객센터 이메일주소복사

견적문의

질문과답변

강좌란
 
  • LSV(Linear Sweep Voltammetry) 분석법
  •     
     
      LSV(Linear Sweep Voltammetry) 분석법

    【 LSV(Linear Sweep Voltammetry 】

    ▶ 개요

     

     실험하고자하는 분석물에 Low E부터 High E까지 전압을 인가하여 산화 또는 환원이 시작하는 지점을 분석하기 위한 실험이다. LSV를 이용하여 알려지지 않은 화학종을 식별하고 농도를 측정할 수 있다. 스캔 속도를 높이면 전류 변화대 전압의 감도를 높일 수 있으며, 전위가 높을 수록 작업 전극의 표면에서 산화 또는 환원을 증가 시킨다. LSV에서 파생된 Staircase Voltammetry분석법이 있다. Staircase Voltammetry는 LSV에서 파생된 분석법으로 LSV와 같지만, 각 전압을 일정 시간동안 유지시키면서 전류를 측정하는 방법이다. 다음 전압으로 전압을 높이기 직전에 전류를 측정함으로서 측정된 전류에서 용량성 충전 전류를 제거할 수 있다. 

     

    ▶ LSV 파형 

     

     

     


    ▶ LSV 파라미터 

     

     

    ▶ 확산에 의한 전류 계산 

     

    
     확산만 고려한 경우 전류는 전극 표면에서의 농도 기울기에 비례하게 된다 이를 Fick의 법칙이라고 한다. Fick의 법칙에 의한 전류는 다음과 같다. 

     

     

     

    n : 산화환원반응에 참여하는 전자 수
    F : Faraday 상수
    A : 전극 면적
    D : 전극에서 반응하는 종의 확산 계수(diffusion coefficient)
    Cbulk : bulk용액의 농도
    Cx=0 : 전극 표면에서의 농도
    δ: diffusion layer의 두께
     

    위 식에서 i는 diffusion layer의 두께에 반비례한다.
    가역반응계에서 산화환원체의 농도와 전위의 관계는 Nernst식을 만족한다. 

     

     

     

     

     

    E : 전위
    E0’ : 전극의 형식 전위(Formal Potential)
    R : 기체상수
    T : 온도
    n : 산화환원반응에 참여하는 전자 수
    F : Faraday 상수
    CR : 환원종의 농도
    Co : 산화종의 농도
     

     

    
    전극의 반파 전위와 형식전위(E0’)는 산화환원 피크전압으로부터 구할 수 있다.
     

     

     

     

     

     

    n : 반응에 참여한 전자의 수 

     

    ▶ 확산계수 

     

     가역반응에서 주사속도와 전류의 관계는 Randles-Sevick의 식으로 설명된다. 

     

     

    25℃에서는 다음과 같이 계산할 수 있다. 

     

     

     

    ip = 피크전류
    n = 반응에 참여한 전자 수 (일밪적으로 1)
    A = 전극의 면적 cm2
    F = faraday 상수 C mol−1
    D = 확산계수 cm2/s
    C = 산화환원체의 농도 mol/cm3
    ν = 주사속도 V/s
    R = 기체상수 J K−1 mol−1
    T = 온도 K

    위 식으로부터 피크 전류는 산화환원제의 농도에 비례하고, 주사속도의 제곱근에 반비례하므로 ip와 v1/2 으로 정리하면, D(확산계수)를 구할 수 있다. V1/2에 따른 측정값 ip를 구하여 정리하면

     


    기울기를 구하고 a라고 하면

     

     

     

     

    위 식에 전극의 면적(A), 산화환원체의 농도(C)를 넣고 계산하면 D(확산계수)를 구할 수 있다.  

     

     

    전기화학 데이터 분석 알고리즘 항목

     

    수학 분석법에 대해 더 자세히 알고 싶다면 
     
     http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=670&Sub_No=8

     

    일반 전기화학 분석법에 대해 더 자세히 알고 싶다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=671&Sub_No=8

     

    부식 분석법에 대해 더 자세히 알고 싶다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=672&Sub_No=8

     



     


     


     

     

     

    CV실험의 구체적인 방법 및 절차에 대해서 궁금하다면 

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=257&Sub_No=8

    전기화학을 더 이해하기 위하여 전기화학 전극과 전기확 셀에 대하여 이해가 필요 하다.

     

     

     

    전기화학 전극( Electrochemistry Electrode ) 및 셀의 더 자세한 자료를 원하신다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=366&Sub_No=8

    PotentioStat를 이용하여 분석을 하기 위해서는 분석법에 대한 이해가 더 필요할수 있다.

     

     

     

    전기화학 분석법의 더 자세한 자료를 원하신다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=189&Sub_No=8

    또한 전기화학 전극의 종류와 특성에 대해 설명한 자료가 있다.

     

     

     

    기준 전극( Reference Electrode ) 의 더 자세한 자료를 원하신다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=135&Sub_No=8

     

     

     

    카운터 전극( Counter Electrode ) 의 더 자세한 자료를 원하신다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=137&Sub_No=8

     

     

     

    워킹 전극( Working Electrode ) 의 더 자세한 자료를 원하신다면

    http://www.wizmac.com/2015/lecture/board01_view.htm?No=136&Sub_No=8

     

     

     


    PC+Potentiostat/Galvanostat+EIS 제품과 하나의 시스템에 결합한 Special Edition 

    자료를 원하신다면 








    전기화학의 명가 ㈜위즈맥

    계측기와 전기화학을 이용한 전기화학 제품 솔루션을 찾으신다면

     


     

     

    전기화학 전문기업이 직접 개발 공급하는 ㈜위즈맥

    전기화학 솔루션 개발

    전기화학을 이용한 제품 개발 솔루션 제공

    임피던스 측정 솔루션

    다양한 전기화학 솔루션

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     


    

    
     

     
    Top