Analytik ll an der Universität Innsbruck

Umwandlung von chemischer in elektrische Energie und umgekehrt

Redoxreaktionen

Leiter zur Zu- und Abfuhr der elektrischen Ladung erforderlich

elektrochemischen Zelle

• hochspezifisch für eine bestimmte Redoxstufe von einem Element (Bsp: Ce4+ oder Ce3+)
• relativ einfache Instrumente, die rasch und selektiv Analysenergebnisse liefern
• billiger als andere Methoden
• Informationen über Aktivitäten erhalten

Oxidationsmittel und Reduktionsmittel müssen räumlich getrennt sein, damit die Elektronen nicht direkt von einem Reaktionspartner zum anderen übertragen werden.

• besteht aus mindestens 2 Elektroden
• Leitelektrolyt ("innerer Stromkreis", z.B. Salzlösungen, Säuren, Basen, Puffer), Ladungsübertragung erfolgt durch Ionen
• metallischer Leiter (zwischen den Elektroden, "äußerer Stromkreis"; Übertragung von Elektronen entweder von der Lösung in die Elektrode oder umgekehrt)
• prinzipiell besteht jede elektrochemische Zelle aus 2 Halbzellen

verschiedenen stromleitenden Materialien:

• Metalle (Pt, Ag, Au, Hg…)
• Halbleiter (Graphit, Glassy Carbon = GC)

Elektrodenmaterial kann an der Redoxreaktion beteiligt sein oder inert sein

Reduktion

von der Elektrode werden Elektronen in die Lösung an die redoxaktive Verbindung abgegeben.

Ag+ + 1e → Ag

Oxidation

Verbindung gibt Elektronen an die Elektrode ab.

Zn →Zn 2+ + 2e

• Elektronenleiter als Teil eines Halbelements
• für eine gesamte Halbzelle
• für kompletten elektrochemischen Sensor, der für die Konzentrationsmessung verwendet wird

        (Bsp: Glaselektrode-Einstabmesskette)

• Trägermaterial (= Gelbildner z.B. Agar-Agar + Salz (Elektrolyt))
• oft mit einer Ionen durchgängigen Fritte (Diaphragma) auf beiden Seiten verschlossen

Galvanische Zellen

Elektrolysezelle