Working Electrode
전기화학반응(Redox반응)이 일어나는 전극으로서 표면에서 산화/환원반응이 일어나도록 합니다.
사용 용도에 따라서 여러 가지 형태와 재질로 이루어질 수 있습니다.
Material
Inertness to Solvents
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PEEK
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Teflon
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Polypropylne
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Aromatics
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Excellent
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Excellent
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Poor
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Halogens
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Excellent
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Excellent
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Poor
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Ketone
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Excellent
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Excellent
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Poor
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Aldehyde
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Excellent
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Excellent
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Poor
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Ether
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Excellent
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Excellent
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-----
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Amine
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Excellent
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Excellent
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-----
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Aliphatic
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Excellent
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Excellent
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Excellent
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Organic
Acids
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Excellent
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Excellent
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Excellent
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Inorganic
Acids
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Excellent
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Excellent
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Excellent
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Base
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Excellent
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Excellent
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Excellent
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Working 전극의 재질과 용도
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재 질
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용 도
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백금전극(PTE)
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일반적인 전극, 수소흡착파가 있는 과산화수소, 산화물질의 측정
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금전극(AUE)
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일반적인 전극, 수소흡착파가 없는 thiol계 화합물의 측정
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Glassy
Carbon전극(GCE)
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수소, 산소 발생에 대한 과전압이 크지만, 화학적으로 안정한 전극
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은전극(AGE)
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시안, 황화물의 측정
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Carbon
Paste전극(CPE)
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효소 또는 화학물질을 섞어, 수정전극(modified electrode)으로서 이용
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니켈전극(NIE)
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화학적으로 수정하여 아미노산의 측정에 이용
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팔라듐전극(PDE)
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수소의 흡착, 탈착 프로세스의 연구
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Plastic
Formed Carbon
Electrode(PFCE)
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Graphite edge면이 고도로 배향해 표면에 노출
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수용액 중의 pH에 따른 전극 전압 범위
Working 전극의 선택
작업전극(Working 전극)의 선택은 실험을 하는데 있어 매우 중요합니다.
위의 그림에 대표적인 전극의 전위창을 보여드렸는데,
목적의 전기화학 종의 반응전위는 사용하는
전극의 전위 범위 안에 들어가야 합니다. 백금이나 금 전극은 수소 과전압은 작지만 산소 과전압이
크기 때문에 유기물이나 무기물의 전기분해,
산화를 위한 전극으로 이용됩니다. 반대로 수은 전극은
수소 과전압이 크기 때문에 환원 반응을 조사하는데 적합합니다.
통상
아연의 환원 반응은 수소 발생 반응에 숨겨져 관측할 수 없습니다만, 수은 전극 상에서는
명료하게 관측할 수 없습니다. 비수용성 용매에서의
측정에서는 수소 과전압이나 산소 과전압은
관계 없지만, 용매의 분해 전위나 지지전해질의 분해 전위에 주의하지 않으면 안됩니다.
비수용성 용매 중에 조금이라도 물이 들어가 있다면 그 양에 따라 전위창도 작아지기 때문에
주의하지
않으면 안됩니다.
아래 그림은 백금 전극을 0.5M H2SO4 용액에
넣어 50회 scan했을 때의 i-E 곡선을 나타낸 것입니다.
Cycle을 반복할수록 전극이 활성화 되어 가는 것을 볼 수 있습니다. 음극 측에 흡착파를
볼 수
있습니다만, 이 반응은 일정한 전기량 밖에 필요로 하지 않는 반응이기 때문에 이 전위역에서도
다른
전극 반응을 보는 것은 가능합니다.
