Cronoamperometria

La cronoamperometria è una tecnica elettroanalitica con la quale si misura, in funzione del tempo, la corrente che attraversa un elettrodo.^[1]

La cronoamperometria è particolarmente utile in tutti quei casi in cui il processo redox che si desidera monitorare è governato dalla diffusione che si sviluppa nella regione posta a distanza d dalla superficie dell'elettrodo, è quindi necessario che la soluzione analitica non sia sottoposta ad agitazione e che venga mantenuta a temperatura costante (in maniera tale da evitare gradienti termici e/o viscosimetrici). Inoltre, il raggio di diffusione ${\displaystyle d}$ deve essere molto più piccolo rispetto allo spessore affinché valgano le leggi della diffusione lineare semi-infinita.

Se sono vere queste condizioni allora il processo elettrodico è governato dall'equazione di Cottrell, in cui viene espressa la relazione che intercorre tra la corrente ${\displaystyle I}$ (faradica) circolante nella cella e il tempo di applicazione del gradino di potenziale ${\displaystyle \tau }$:^[1]

${\displaystyle I={\dfrac {nFA{\sqrt {D}}C^{b}}{\sqrt {\pi \tau }}}}$

in cui:

• n indica il numero di moli di elettroni coinvolti nel processo redox
• F è la costante di Faraday (96485 C/mol)
• A è la superficie elettrodica
• D il coefficiente di diffusione della specie analitica in esame
• ${\displaystyle C^{b}}$ è la concentrazione di analita presente in soluzione.

Controllando la corrente circolante nella cella e noto il coefficiente di diffusione della specie si possono alternativamente ricavare il valore della superficie elettrodica ${\displaystyle A}$ o il valore della concentrazione della specie analitica. È interessante inoltre conoscere la relazione che permette di ricavare il valore del raggio di diffusione ${\displaystyle d}$:

${\displaystyle d={\sqrt {2D\tau }}}$