Zastosowanie metody galwanostatycznej do wyznaczania błędu fazy elektrod woltamperometrycznych

• Autorzy: Suchocki K.

Warianty tytułu

EN

Metrological properties of voltammetric electrodes in the frequency domain

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przeanalizowano właściwości metrologiczne elektrod woltamperometrycznych w dziedzinie częstotliwości. Wykazano, że w przypadku, gdy reakcja elektrochemiczna kontrolowana jest procesem transportu jonów, elektroda woltamperometryczna zachowuje się tak jak przetwornik pomiarowy I rzędu. Jej właściwości metrologiczne opisane są przez czułość, częstotliwość graniczną, błąd amplitudy i błąd fazy. Przeprowadzona analiza pokazała, że w takim przypadku błąd fazy elektrody woltamperometrycznej jest uzależniony od mechanizmu transportu jonów do/od jej powierzchni. Zaproponowano także sposób pomiaru błędu fazy elektrod woltamperometrycznych w oparciu o metodę galwanostatyczną. Wyniki symulacji numerycznych i przeprowadzonej weryfikacji laboratoryjnej pokazały, że błąd fazy zależy od rodzaju oznaczanych jonów i ich stężenia oraz konstrukcji zastosowanej elektrody woltamperometrycznej.

EN

In this paper metrological properties of voltammetric electrodes are being analyzed in the frequency domain. It has been shown that in the case when a controlled electrochemical reaction is a process of ions transport, a voltammetric electrode acts like an order 1 measuring converter. Its metrological properties are described by sensitivity, limiting frequency, amplitude and phase errors. The analysis conducted has shown that a phase error of the voltammetric electrode is related to the mechanism of ions transport to and from its surface. Moreover, a galvanostatic method of measuring the voltammetric electrode phase error is described and suggested. The results of numerical simulations and laboratory verification show that the phase error is related to marked ions and to their concentration as well as to the construction of the voltammetric electrode used.

Słowa kluczowe

PL

pomiar woltamperometryczny; właściwość metrologiczna; charakterystyka fazowa; dokładność pomiaru

EN

voltammetric measurements; metrological properties; phase characteristic; measuring accuracy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 2
• Strony: 232--235
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Suchocki K.

• Politechnika Gdańska, Katedra Inżynierii Biomedycznej, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Desmond D., Lane B., Alderman J., Hill M., Arrigan D.W.M., Glennon J.D., An environmental monitoring system for trace metals using stripping voltammetry, Sensors and Actuators B: Chemical, 48 (1998) n.1-3, 409-414.
• [2] Apetrei C., Rodrıguez-Méndez M.L., Parra V., Gutierrez F., de Saja J.A., Array of voltammetric sensors for the discrimination of bitter solutions, Sensors and Actuators B: Chemical, 103 (2004), n. 1–2,145-152.
• [3] Parra V., Arrieta Á.A., Fernández-Escudero J.A., García H., Apetrei C., Rodríguez-Méndez M.L., de Saja J.A., E-tongue based on a hybrid array of voltammetric sensors based on phthalocyanines, perylene derivatives and conducting polymers: Discrimination capability towards red wines elaborated with different varieties of grapes, Sensors and Actuators B: Chemical, 115 (2006), n.1, 54-61.
• [4] Gutés A., Cespedes F., del Valle M., Louthander D., Krantz-Rülcker C., Winquist F., A flow injection voltammetric electronic tongue applied to paper mill industrial Waters, Sensors and Actuators B: Chemical, 115 (2006), n. 1, 390-395.
• [5] Santos D.P., Bergamini M.F., Zanoni M.V.B, Voltammetric sensor for amoxicillin determination in human urine using polyglutamic acid/glutaraldehyde film, Sensors and Actuators B: Chemical, 133 (2008), n. 2, 398-403.
• [6] Zou Z., Jang A., MacKnight E., Pei-Ming Wu, Do J., Bishop P.L., Ahn C.H., Environmentally friendly disposable sensors with microfabricated on-chip planar bismuth electrode for in situ heavy metal ions measurement, Sensors and Actuators B: Chemical, 134 (2008), n. 1, 18-24.
• [7] Twomey K., Alvarez de Eulate E., Alderman J., Arrigan D.W.M., Fabrication and characterization of a miniaturized planar voltammetric sensor array for use in an electronic tongue, Sensors and Actuators B: Chemical, 140 (2009), n. 2, 532-541.
• [9] Koudelka-Hepand M., Van Der Wal P.D., Microelectrode sensors for biomedical and environmental applications, Electrochimica Acta, 45 (2000), n. 15-16, 2000, 2437-2441.
• [10] Priscilla G.L., Sensor and Sensor Technology, pod red. Priscilla G.L., Electrochimica Acta, 55 (2010), 4223-4402.
• [11] Zoski C., Handbook of Electrochemistry, Elsevier, 2007.
• [12] Alegret S., Merkoci A., Electrochemical sensor analysis, ELSELVIER SCIENCE, 2007.