Linear sweep voltammetry
ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ರೇಖೀಯ ಸ್ವೀಪ್ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿ ಎಂಬುದು ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿಯ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದ್ದು, ಅಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ಮತ್ತು ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ನಡುವಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಮಯಕ್ಕೆ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಅಥವಾ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಕಡಿತವನ್ನು ಪ್ರಭೇದಗಳು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳಲು ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಕೇತದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಅಥವಾ ತೊಟ್ಟಿ ಎಂದು ನೋಂದಾಯಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿಧಾನ ರೇಖೀಯ ಸ್ವೀಪ್ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿಗಾಗಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್ ಒಂದು ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ಅದರ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ಪೊಟೆನ್ಷಿಯೋಸ್ಟಾಟ್ ಮತ್ತು ಮೂರು-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಸೆಟಪ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಮೂರು-ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ, ಸಹಾಯಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ಮತ್ತು ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಪೊಟೆನ್ಷಿಯೋಸ್ಟ್ಯಾಟ್ ಮೂರು-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಸೆಟಪ್ನ ಮೂಲಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯನಿರತ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೂಲಕ ಒಂದು ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತಲುಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಭಾವ್ಯ ಮತ್ತು ಸಮಯದ ರೇಖಾಚಿತ್ರದ ಇಳಿಜಾರನ್ನು ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ದರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು mV/s ನಿಂದ 1,000,000 V/s ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಉತ್ಕರ್ಷಣ/ಕಡಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ-ಈ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಹಾಯಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು (ಅಥವಾ ಕೌಂಟರ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ) ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಕಡಿತದ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದು A ಯ ಕಡಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಾಗಿದೆ (ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಅವುಗಳ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಈ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಕಡಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಾಗಿದೆ). ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಯಾವಾಗ, A ಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕೃತ/ಕಡಿಮೆಯಾದ A ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ ([A] = [A−]). ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ಅಣುಗಳು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ/ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದರಿಂದ, ಅವು ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ದೂರ ಹೋಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಅಣುಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಒಳಗೆ ಅಥವಾ ಹೊರಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹರಿವು ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ-ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಅಂತರಸಂಪರ್ಕದ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ದರದ ನೇರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ದರವು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಬಹುಭಾಗದಿಂದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುವ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಪ್ರಭೇದಗಳು ಹರಡುವ ದರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಪ್ರವಾಹವು ಪ್ರಸ್ಥಭೂಮಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಉತ್ತುಂಗವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅಣು ಎ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು. ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಿಂದ ಸೇರಿಸಲಾದ ಅಥವಾ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾದ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲು ಸಹಾಯಕ ಮತ್ತು ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಒಗ್ಗಟ್ಟಿನಿಂದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸಹಾಯಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅದು ಎಷ್ಟು ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸೇರಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿಯಲು ಅದು ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ತಿಳಿದಿರುವ ಕಡಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಹಾಯಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಡಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು ಅದು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಲೀನಿಯರ್ ಸ್ವೀಪ್ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿ ಅಜ್ಞಾತ ಪ್ರಭೇದಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಅಜ್ಞಾತ ಪ್ರಭೇದಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು E1/2 ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಸೀಮಿತ ಪ್ರವಾಹದ ಎತ್ತರವು ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ದರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿರುದ್ಧ ಪ್ರಸ್ತುತ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಜಾತಿಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉತ್ಕರ್ಷಣ/ಕಡಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಆವರ್ತಕ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ಮುಂಭಾಗದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಬಳಸಬಹುದು. ರೇಖೀಯ ಸ್ವೀಪ್ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿಯಂತೆ, ಆವರ್ತಕ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿಯು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ರೇಖೀಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಪೊಟೆನ್ಷಿಯೋಸ್ಟ್ಯಾಟ್ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹಿಮ್ಮುಖಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆರಂಭಿಕ ಹಂತಕ್ಕೆ ಮರಳುತ್ತದೆ. ಆವರ್ತಕ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಮತ್ತು ಕಡಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ರೇಖೀಯ ಸ್ವೀಪ್ ವೋಲ್ಟಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ಬಳಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಆವರ್ತಕ ವೋಲ್ಟಮೆಟ್ರಿ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ರೇಖೀಯ ಸ್ವೀಪ್ ವೋಲ್ಟಮೆಟ್ರಿ ಹೆಚ್ಚು ಉಪಯುಕ್ತವಾದ ಕೆಲವು ನಿದರ್ಶನಗಳಿವೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಆವರ್ತಕ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿ ಆಗಿರುವ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಲೀನಿಯರ್ ಸ್ವೀಪ್ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿ ನಮಗೆ ನೀಡುವ ಯಾವುದೇ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಡೇಟಾವನ್ನು ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ. ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಲ್ಲಿ, ಬಯೋಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಮೂಲಕ ನೇರ ಮೀಥೇನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ರೇಖೀಯ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಮೀಥೇನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಆವರ್ತಕ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿ ರೇಖೀಯ ಸ್ವೀಪ್ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿಗಿಂತ ಯಾವುದೇ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಒದಗಿಸಲಿಲ್ಲ. ಬಯೋಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಸರಳ ಇಂಗಾಲದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೇ ನೇರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ಮೀಥೇನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಈ ಗುಂಪು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿ ಸೈಕಲ್ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಅನಾಲಿಟಿಕಲ್ ವಿಧಾನಗಳು ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಅನಾಲಿಟಿಕಲ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.