Belajar Voltammetri

4 min readOct 20, 2020

--

Voltametri merupakan metode analisis kimia kualitatif dan kuantitatif yang didasarkan pada konsep elektrokimia.

Tegangan listrik diterapkan ke elektroda kerja dan elektroda pembanding sebagai fungsi waktu dan profil arus yang dihasilkan oleh reaksi oksidasi/reduksi di elektroda kerja diukur di elektroda bantu. (lihat: https://van-plaosan.medium.com/belajar-jenis-jenis-elektroda-pembanding-c2494941fa2b)

Instrumen yang disebut potensiostat digunakan untuk mengatur potensial yang diterapkan ke elektroda kerja relatif terhadap elektroda pembanding sambil mengukur arus yang mengalir sebagai hasil reaksi analit di elektroda kerja.

Konsep elektrokimia yang harus dikuasai

Reaksi Oksidasi-Reduksi

Salah satu definisi reaksi oksidasi dan reduksi

Sel Elektrokimia

Jenis dan Fungsi Elektroda

Elektroda pada sel voltammetri dan fungsinya

Pengaturan input dan variabel output

Tergantung pada arah penelusuran potensial, dimungkinkan untuk menerapkan potensial reduksi dan/atau oksidasi.

Ketika discann dari potensial kecil ke besar terjadi reaksi Oksidasi.
Ketika discann dari potensial besar ke kecil terjadi reaksi Reduksi.
Ketika terjadi reaksi reduksi, arus puncak yang dihasilkan disebut arus puncak katodik (i_pc) dan potensial puncaknya disebut potensial puncak katodik (E_pc) .
Ketika reaksi oksidasi terjadi, arus puncak yang dihasilkan disebut arus puncak anodik (i_pa) dan potensial puncaknya disebut potensial puncak anodik (E_pa).

Persamaan matematika yang relevan

Persamaan Nernst:

Persamaan Cottrel

Persamaan Randless-Sevcick

Jenis Metode Voltammetri

1. Linear Sweep Voltammetry

Linear Sweep Voltammetry (LSV) adalah metode potensiodinamik dasar. Dalam LSV, potensial elektroda kerja di-scan secara linier antara nilai akhir dan awal dan arus diukur sebagai fungsi waktu. Keluaran paling umum dari percobaan LSV adalah arus vs. potensial, yang disebut voltamogram.

Tipikal input dan output LSV untuk reaksi oksidasi

Tipikal input dan output LSV untuk reaksi reduksi

2. Differential Pulse Voltammetry

Voltametri pulsa diferensial (DPV) adalah teknik yang melibatkan penerapan pulsa potensial amplitudo pada potensial pemindaian linier. Dalam DPV, nilai potensial basa dipilih di mana tidak ada reaksi faradaic dan diterapkan ke elektroda. Potensial dasar dinaikkan antara pulsa dengan kenaikan yang sama. Arus segera diukur sebelum aplikasi pulsa dan di akhir pulsa, dan perbedaan di antara keduanya dicatat.

Tipikal input dan output DPV untuk reaksi oksidasi

Tipikal input dan output DPV untuk reaksi reduksi

3. Cyclic Voltammetry

Voltametri siklik adalah teknik elektrokimia untuk mengukur respons arus dari larutan redoks dengan cara di-scan bolak-balik dengan potensial linier. Metode ini diterapkan untuk memperoleh informasi tentang termodinamika proses redoks, tingkat energi analit dan kinetika reaksi transfer elektron.

Potensiostat digunakan untuk men-scan potensial secara linier antara elektroda kerja dan elektroda referensi hingga mencapai batas yang telah ditetapkan, di titik balik potensial di-scan kembali ke arah yang berlawanan.

Proses ini diulangi beberapa kali selama pemindaian dan perubahan arus antara elektroda kerja dan pembanding diukur. Grafik karakteristik berbentuk bebek yang dikenal sebagai voltamogram siklik diperoleh.

Voltammetri siklis dilakukan seperti linear sweep voltammetri dengan input dua langkah: oksidasi dilanjut reduksi atau sebaliknya.

Tipikal input dan output CV untuk reaksi oksidasi diikuti reaksi reduksi

Tipikal input dan output CV untuk reaksi reduksi diikuti reaksi oksidasi

4. Stripping Voltammetry

Karakteristik yang menentukan dari metode ini adalah prekonsentrasi analit pada permukaan elektroda untuk menurunkan batas deteksi analit tersebut. ASV melibatkan akumulasi bahan elektroaktif di elektroda dengan pengaturan potensial dari nilai 𝐸0E0-nya. Langkah prakonsentrasi diikuti dengan pemindaian potensial dimulai dari potensial deposisi ke arah anodik, bila deposisinya reduksi atau katodik bila deposisnya oksidasi.