Los métodos electroanalíticos son una clase de técnicas en química analítica que estudian un analito midiendo el potencial ( voltios ) y/o la corriente ( amperios ) en una celda electroquímica que contiene el analito. [1] [2] [3] [4] Estos métodos se pueden dividir en varias categorías según los aspectos de la celda que se controlen y los que se midan. Las tres categorías principales son potenciometría (se mide la diferencia en los potenciales de los electrodos), culombimetría (la corriente de la celda se mide a lo largo del tiempo) yvoltametría (la corriente de la celda se mide mientras se altera activamente el potencial de la celda).
La potenciometría mide pasivamente el potencial de una solución entre dos electrodos, afectando muy poco a la solución en el proceso. Un electrodo se llama electrodo de referencia y tiene un potencial constante, mientras que el otro es un electrodo indicador cuyo potencial cambia con la composición de la muestra. Por tanto, la diferencia de potencial entre los dos electrodos da una valoración de la composición de la muestra. De hecho, dado que la medición potenciométrica es una medición no destructiva, suponiendo que el electrodo está en equilibrio con la solución, estamos midiendo el potencial de la solución. La potenciometría generalmente usa electrodos indicadores hechos selectivamente sensibles al ion de interés, como el fluoruro enelectrodos selectivos de fluoruro , por lo que el potencial depende únicamente de la actividad de este ion de interés. El tiempo que tarda el electrodo en establecer el equilibrio con la solución afectará la sensibilidad o precisión de la medición. En ambientes acuáticos, el platino se usa a menudo debido a su alta cinética de transferencia de electrones , [5] aunque se puede usar un electrodo hecho de varios metales para mejorar la cinética de transferencia de electrones. [6] El electrodo potenciométrico más común es, con diferencia, el electrodo de membrana de vidrio utilizado en un medidor de pH .
Una variante de la potenciometría es la cronopotenciometría que consiste en utilizar una corriente constante y medir el potencial en función del tiempo. Ha sido iniciado por Weber. [7]
La coulometría utiliza corriente o potencial aplicado para convertir completamente un analito de un estado de oxidación a otro. En estos experimentos, la corriente total que pasa se mide directa o indirectamente para determinar el número de electrones que pasan. Saber el número de electrones pasados puede indicar la concentración del analito o, cuando se conoce la concentración, el número de electrones transferidos en la reacción redox. Las formas comunes de coulometría incluyen la electrólisis a granel , también conocida como coulometría potencioestática o coulometría de potencial controlado , así como una variedad de titulaciones coulométricas.
La voltametría aplica un potencial constante y/o variable en la superficie de un electrodo y mide la corriente resultante con un sistema de tres electrodos. Este método puede revelar el potencial de reducción de un analito y su reactividad electroquímica . Este método en términos prácticos no es destructivo ya que solo una cantidad muy pequeña del analito se consume en la superficie bidimensional de los electrodos de trabajo y auxiliar . En la práctica, la solución de analito generalmente se desecha ya que es difícil separar el analito del electrolito a granel.y el experimento requiere una pequeña cantidad de analito. Un experimento normal puede incluir una solución de 1 a 10 ml con una concentración de analito entre 1 y 10 mmol/L. Los electrodos modificados químicamente se emplean para el análisis de muestras orgánicas e inorgánicas.
La polarografía es una subclase de voltamperometría que utiliza un electrodo de caída de mercurio como electrodo de trabajo .