Applikationen für die Elektrochemie

This application note demonstrates EQCM D for simultaneous mass and dissipation analysis of Ni(OH)₂ electrodeposition.

Mit Hilfe von 11COND-Einweg-Siebdruckelektroden und elektrochemischer Impedanzspektroskopie kann die Leitfähigkeit in Trinkwasser mit nur 100 µl Proben gemessen werden.

Differential electrochemical mass spectrometry (DEMS) is used to monitor gaseous and volatile species during electrochemical reactions in situ.

Diese Application Note beschreibt GITT, eine Schlüsseltechnik für die Untersuchung der Kinetik von Li-Ionen-Batterien, OCV und Diffusion, unter Verwendung von INTELLO für eine optimierte Steuerung und Analyse.

EC-SERS verbessert die Raman-Empfindlichkeit unter Verwendung elektrochemisch aktivierter Gold-SPEs und ermöglicht so einen schnellen, vereinfachten Pestizidnachweis ohne komplexe Vorbereitung oder Messgeräte.

Diese Anwendung erläutert den ohmschen iR-Drop in elektrochemischen Zellen, seine Ursachen und Strategien zur Minimierung seiner Auswirkungen für genaue und zuverlässige Potenzialmessungen.

Diese Anwendung zeigt, wie EIS in Kombination mit INTELLO und NOVA Änderungen des internen Batteriewiderstands über alle SOC-Ebenen hinweg verfolgt, um Leistung und Alterungsmechanismen zu untersuchen.

Diese Application Note demonstriert die Square-Wave-Voltammetrie zur empfindlichen, reproduzierbaren Quantifizierung von Paracetamol mithilfe einer Siebdruckelektrode und INTELLO.

In dieser Application Note wird DPV als empfindliche, selektive Methode zum Nachweis von Schwermetallen in Wasser vorgestellt. Dabei werden Aufbau, Parameter und Vorteile gegenüber anderen Techniken detailliert beschrieben.

In dieser Applikation werden zwei Methoden (Stromunterbrechung und positive Rückkopplung) vorgestellt, die bis zu 90 % des ohmschen iR-Drops, ein häufiger Fehler in der Elektrochemie, messen und kompensieren.

In dieser Application Note wird die Korrosion in Edelstahl des Typs 430 gemäß ASTM G5 mit VIONIC powered by INTELLO und einem ASTM-konformen Korrosionszellenaufbau bewertet.

Diese Application Note beschreibt die ASTM G61-konformen Korrosionsmessungen, die mit VIONIC powered by INTELLO unter Verwendung der ASTM-konformen Korrosionszellen von Metrohm durchgeführt wurden.

Der Polarisationswiderstand (Rp) kann die Korrosionsbeständigkeit von Metallen als Alternative zur Tafel-Analyse quantifizieren. Die Methodik und die praktische Anwendung, wie sie in der ASTM G59 beschrieben sind, werden erörtert.

In dieser Application Note wird die manuelle und automatische iR-Dropkorrektur mithilfe der elektrochemischen Impedanzspektroskopie erläutert und vor der Verwendung weniger genauer Methoden gewarnt.

Fortschritte bei Polymermembranen und Siebdrucktechnologien haben miniaturisierte, tragbare potentiometrische Sensoren ermöglicht, die sich ideal für die Point-of-Care-Analyse eignen.

Durch die Verwendung eines enzymatischen Sensors mit einer im Siebdruckverfahren hergestellten Elektrode können Hersteller die Milchsäureproduktion messen und so die Fermentationsprozesse überwachen.

In dieser Application Note werden die differentielle Kapazitätsanalyse (DCA) und ihre Auswirkungen auf die Verbesserung der Batterieleistung erörtert, wobei der Schwerpunkt auf der Verwendung der INTELLO-Plattform liegt.

In dieser Application Note wird erläutert, wie Forscher durch Zyklustests von Batterien mit INTELLO die zugrunde liegende Chemie und potenzielle Fehlermechanismen ermitteln können.

In diesem kostenfreien White Paper werden die grundlegenden Prinzipien der Stickstoffreduktionsreaktion beschrieben. Anschließend werden die technischen Hindernisse, die der Industrialisierung der grünen Ammoniakproduktion im Wege stehen, ihre Auswirkungen auf die Endausbeute und die Selektivität sowie mögliche Strategien oder Forschungslücken zur Überwindung dieser Probleme erläutert.

Hier werden die gebräuchlichsten Schaltungselemente für EIS vorgestellt, die in unterschiedlichen Konfigurationen zusammengesetzt werden können, um äquivalente Schaltkreise für die Datenanalyse zu erhalten.

Diese Application Note vergleicht SPELEC RAMAN und ein Standard-Raman-Gerät durch die Analyse ihrer Leistung bei der Messung einwandiger Kohlenstoff-Nanoröhren (SWCNT).

Alamar Blue wird während seiner irreversiblen Reduktion zu Resorufin und seiner weiteren reversiblen Reduktion zu Dihydroresorufin mittels Fluoreszenzspektroelektrochemie überwacht.

Erfahren Sie in dieser Application Note, wie Sie einfache und komplexe Ersatzschaltbilder zum Anpassen von EIS-Daten konstruieren. Für jedes Beispiel werden Nyquist-Diagramme angezeigt.

Diese Anwendungsnotiz stellt die Mott-Schottky-Messung, eine Erweiterung der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS), an einem gängigen Halbleitermaterial vor.

Die Tafel-Analyse ist eine wichtige elektrochemische Technik zum Verständnis der Reaktionskinetik. Durch die Untersuchung der Tafel-Steigung werden die geschwindigkeitsbestimmenden Schritte bei Elektrodenreaktionen sichtbar, was Bereichen wie der Korrosions- und Brennstoffzellenforschung hilft. Diese Methode hilft Industrien, Prozesse zu optimieren und die Geräteleistung zu verbessern, indem Materialien und Bedingungen für eine höhere Effizienz angepasst werden.

Die geringe Empfindlichkeit hat den Einsatz der Raman-Spektroskopie als Nachweismethode eingeschränkt. Der Effekt der oberflächenverstärkten Raman-Streuung (SERS) hat jedoch seine Wirksamkeit für analytische Zwecke verbessert. Aldehyddehydrogenase (ALDH) und Cytochrom c werden in dieser Application Note als Proof of Concept mittels Raman-Spektroelektrochemie analysiert.

Die elektrochemische Raman-Spektroskopie (EC-Raman) verbessert das Verständnis von Energiespeichergeräten durch die Verfolgung physikalisch-chemischer Veränderungen. In dieser Notiz werden EC-Raman-Ergebnisse bei Lade- und Entladesimulationen von Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH) detailliert beschrieben.

Poly(3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT) ist aufgrund seiner hohen Leitfähigkeit, elektrochemischen Stabilität, katalytischen Eigenschaften, hohen Unlöslichkeit in fast allen gängigen Lösungsmitteln und interessanten elektrochromen Eigenschaften (transparent im dotierten Zustand und eingefärbt) eines der vielversprechendsten ICPs der neutrale Staat). In dieser Anwendungsnotiz wird der PEDOT-Film durch spektroelektrochemische Techniken bewertet.

Fentanyl, ein starkes synthetisches Opioid, wird weltweit illegal vertrieben. Eine Überdosierung kann tödlich sein und Symptome wie Stupor, Pupillenveränderungen, Zyanose und Atemstillstand hervorrufen. Bereits 2 mg Fentanyl können tödlich sein, abhängig von Faktoren wie Körpergröße und früherem Konsum. Angesichts seiner schwerwiegenden Auswirkungen ist die Identifizierung und der Nachweis von Fentanyl von entscheidender Bedeutung, da es sich zu einer großen Krise der öffentlichen Gesundheit entwickelt hat. Die Kombination der elektrochemischen oberflächenverstärkten Raman-Spektroskopie (EC-SERS) mit siebgedruckten Elektroden (SPEs) bietet eine schnelle, effektive und präzise Methode zum Nachweis von Fentanyl.

Die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) ist eine effektive Methode zur Charakterisierung elektrochemischer Systeme. In den letzten Jahren hat die EIS breite Anwendung auf dem Gebiet der Materialcharakterisierung gefunden. Sie kommt routinemäßig bei der Charakterisierung von Beschichtungen, Batterien, Brennstoffzellen und Korrosionserscheinungen zum Einsatz. In dieser Application Note werden die Grundsätze einer EIS-Messung dargelegt.

Die Devanathan-Stachurski-Zelle (oder «H-Zelle») wird erfolgreich eingesetzt, um die Permeation von Wasserstoff durch Folien oder Membranen zu bewerten. Da kleine Mengen Wasserstoff durch die Folie oder Membran dringen, ist ein sehr empfindlicher Potentiostat für seinen Nachweis erforderlich. In dieser Application Note wird eine Untersuchung der Wasserstoffpermeationseigenschaften verschiedener Eisenbleche unter Berücksichtigung der instrumentellen Anforderungen diskutiert.

Die Entwicklung einer neuartigen Reflexionszelle für herkömmliche Elektroden erleichtert die Durchführung von spektroelektrochemischen Messungen. Dieses Gerät ermöglicht es den Forschern, sowohl in wässrigen Lösungen als auch in organischen Medien zu arbeiten, da es chemisch resistent ist.

Es wurden bereits zahlreiche elektrochemische Verfahren entwickelt, die jedoch traditionell auf wässrige Medien beschränkt sind. Die Raman-Spektrochemie in organischen Lösungen ist eine interessante Alternative, aber die Entwicklung neuer EC-SERS-Verfahren ist noch erforderlich. Diese Application Note zeigt, dass die elektrochemische Aktivierung von Gold- und Silberelektroden den Nachweis von Farbstoffen und Pestiziden in organischen Medien ermöglicht.

White Paper über Raman-Spektroskopie und Elektrochemie und deren Kombination (elektrochemisches Raman).

This Application Note highlights the use of Metrohm Hyphenated EC-Raman Solutions to monitor the reversible oxidation of ferrocyanide at a gold electrode. Variations of the band intensities with the potential can be used to track relative changes in the concentration profile of ferrocyanide and ferricyanide at the surface of the electrode during cyclic voltammetry (CV).

In dieser Application Note werden Wasserstoffpermeationsexperimente nach dem in der ASTM-Norm G148 beschriebenen Verfahren durchgeführt.

Dieses Whitepaper stellt lückenlose Messungen mit VIONIC powered by INTELLO sowie Anwendungen vor, die von dieser einzigartigen Eigenschaft profitieren. Die Kombination aus Software und Elektronik der neuesten Generation liefert Echtzeit-Daten ohne Lücken oder verpasste Reaktionen.

Dieses White Paper stellt die Prinzipien der Cyclovoltammetrie (CV) sowie ihre verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten bei der Untersuchung von Katalysatoren vor. Für ein leichteres Verständnis enthält es auch eine Fallstudie sowie ein hilfreiches Glossar.

In der Batterieforschung ist die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) ein notwendiges Werkzeug für die Untersuchung der Prozesse, die an den Elektroden auftreten. Mit einer üblichen Drei-Elektroden-Batterie kann EIS nacheinander zuerst an einer Elektrode und dann an der anderen Elektrode durchgeführt werden.

In dieser Application Note werden die elektrochemischen Eigenschaften von Elektroden mit mikrometergroßer Oberfläche mit den elektrochemischen Eigenschaften von Elektroden mit millimetergroßer Oberfläche verglichen. Der Vergleich erfolgt mittels zyklischer Voltammetrie in einer Fe3+/Fe2+ (Ferro/Ferri)-Lösung, und die Unterschiede in den Voltammogrammen werden mit den unterschiedlichen Diffusionsprofilen an der Elektroden-Elektrolyt-Grenzfläche erklärt.

Die Spektroelektrochemie ist ein kombiniertes Verfahren, das in einem einzigen Experiment sowohl elektrochemische als auch spektroskopische Daten zu einem chemischen System liefert, d. h. es bietet Informationen aus zwei unterschiedlichen Perspektiven. Die Raman-Spektroelektrochemie könnte als eines der besten Verfahren betrachtet werden, um Kohlenstoffnanoröhren zu charakterisieren und ihr Verhalten besser zu verstehen, da es traditionell zur Gewinnung von Informationen über ihre Oxidations- und Reduktionsprozesse sowie die Schwingungsstruktur eingesetzt wurde. Diese Application Note beschreibt, wie mit dem SPELEC RAMAN einwandige Kohlenstoffnanoröhren charakterisiert werden, indem ihre elektrochemische Dotierung in einer wässrigen Lösung untersucht und ihre Defektdichte ausgewertet wird.

In dieser Application Note wird der Einsatz der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) zur Charakterisierung von PEM-Brennstoff dargestellt. Es wird gezeigt, dass die EIS ein leistungsstarkes Diagnose-Tool für die Bestimmung folgender Faktoren ist, welche die Leistung einer PEM-Brennstoffzelle beeinflussen können.

Bei der Verwendung von Zellen mit Zwei-, Drei- oder Vier-Elektroden-Anordnungen in der Forschung sind viele verschiedene Konfigurationen möglich. In Abhängigkeit von den Versuchsanforderungen ist ggf. eine Anordnung den anderen vorzuziehen. Die passenden Elektrodenanordnungen für diese drei Situationen werden in dieser Application Note dargelegt. Beispielsweise wird das Potenzial an der Gegenelektrode während der Platinoxidation in sauren Medien gemessen, wobei der zweite Sinn (S2) von VIONIC powered by INTELLO verwendet wird. Da Pt in Lösung die Resultate beeinflussen könnte, spielt die Möglichkeit zur Überwachung des Potentials der Gegenelektrode eine wichtige Rolle.

Kondensatoren sind für den Erfolg der Elektronikindustrie unerlässliche elektronische Bauteile. Inzwischen sind sie auch grundlegende Komponenten von Elektro- und Hybridfahrzeugen. Die Leistung von Kondensatoren wird mithilfe elektrochemischer Tests überprüft, z. B. mittels potentiostatischer Cyclovoltammetrie. VIONIC powered by INTELLO kann sowohl Treppen- als auch lineare zyklische Voltammetrien (CV) durchführen. Diese Application Note vergleicht die potentiostatische lineare und Treppenstufen-Cyclovoltammetrie und zeigt auf, warum sich die Leistung von Kondensatoren am besten mittels linearer CV untersuchen lässt.

Die Untersuchung des elektrochemischen Verhaltens von Platin in sauren Medien ist für die grundlegende Elektrochemie und Elektrokatalyse von entscheidender Bedeutung. Die meisten an Pt-Elektroden auftretenden elektrokatalytischen Prozesse reagieren hochempfindlich auf die Struktur der Platinoberfläche. Die zyklische Voltammetrie (CV) ist eine weit verbreitete Schnellmesstechnik, die sowohl einen qualitativen als auch quantitativen Fingerabdruck von Platinoberflächen liefert. In dieser Application Note werden die Ergebnisse der linearen und Treppenstufen-CV miteinander verglichen.

Die Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR) spielt eine wichtige Rolle für die Funktionsfähigkeit von Brennstoffzellen. Die rotierende Ringscheibenelektrode (Rotating Ring Disk Electrode, RRDE) ermöglicht es, die Kinetik der ORR unter hydrodynamischen Bedingungen mithilfe der Levitch- und Koutechy-Levich-Gleichung zu untersuchen. Reaktionen von Zwischenprodukten an der sekundären (Ring-)Elektrode liefern zudem Informationen zum Reaktionsmechanismus. Diese Application Note zeigt, wie wichtig die RRDE von Autolab für das Verständnis der ORR ist.

Um die Leistung elektrochemischer Energiespeichergeräte wie Batterien oder Superkondensatoren zu steigern, kann die Erhöhung der Ionenleitfähigkeit (ƠDC) des Elektrolyts in den Vordergrund gerückt werden. Das ist eine gebräuchliche Methode, um ƠDC-Werte unterschiedlicher Elektrolytsysteme zu erhalten und Experimente anhand der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) bei unterschiedlichen Temperaturen in einem Aufbau mit zwei Elektroden durchzuführen.

Die rotierende Zylinderelektrode (RCE) ist eine Technik, die in der Korrosionsforschung eingesetzt wird, um in einer Laborumgebung die turbulente Strömung zu simulieren, die normalerweise auftritt, wenn Flüssigkeiten durch Rohrleitungen transportiert werden. Der RCE wird verwendet, um eine turbulente Strömung an der Oberfläche einer Probe zu erzeugen und so die Strömungsbedingungen in einem Rohr zu simulieren. Experimente, an denen ein RCE beteiligt ist, werden durch die Norm ASTM G185 geregelt. In diesem Anwendungshinweis wurde der RCE mit einer Zylinderprobe aus Kohlenstoffstahl 1018 mit der linearen Polarisationsmesstechnik (LP) verwendet.

Der Knopfzellenhalter wird eingeführt. EIS-Messungen an einer handelsüblichen Knopfzellenbatterie werden durchgeführt. Unterschiede in der Impedanz zwischen der Konfiguration mit vier Anschlüssen und der Konfiguration mit zwei Anschlüssen werden hervorgehoben, was die Bedeutung einer direkten Konfiguration mit vier Anschlüssen belegt, wenn DUTs mit niedriger Impedanz untersucht werden.

Die Hautbestandteile einer Batterie sind die positiven und negativen Elektroden sowie der Elektrolyt, der nur für die Ionenleitfähigkeit sorgt. Die gebräuchlichsten Elektrolyte liegen in flüssiger Form vor. Aus diesem Grund wird ein Separator benötigt, der die Elektroden physisch trennt. Der Separator wird mit Elektrolyt getränkt. Die MacMullin-Zahl ist ein Parameter, der zur Bestimmung der Qualität eines elektrolytgetränkten Separators im Hinblick auf die Ionenleitfähigkeit verwendet wird. Die MacMullin-Zahl kann unter Verwendung der Resultate des Datenabgleichs von zwei EIS-Versuchen und der geometrischen Faktoren der Messzellen berechnet werden. In dieser Application Note wird ein handelsüblicher Elektrolyt zusammen mit einem als Separator verwendeten porösen Filter eingesetzt.

Die Massentransporteigenschaften der diffusionskontrollierten Oxidation und Reduktion des Ferri/Ferrocyanid-Paares wurden unter Verwendung des Autolab RDE mit einem geräuscharmen flüssigen Hg-Kontakt untersucht.

Die elektrochemische Quarzkristall-Mikrowaage (EQCM) von Autolab ist ein optionales Modul für den Autolab PGSTAT, das zur Steuerung eines 6-MHz-Quarzoszillators verwendet werden kann. Mit dieser Technik können elektrogravimetrische Messungen mit Nachweisgrenzen im Sub-µg-Bereich durchgeführt werden.

Elektrochemie, Spektroskopie und Spektroelektrochemie (SEC) sind in vielen Bereichen weit verbreitete Techniken. Allerdings sind die aus diesen Analysen erhaltenen Datenkurven sehr unterschiedlich und nicht alle elektrochemischen Peaks und spektroskopischen Banden können mit den gleichen Verfahren gemessen werden. In dieser Anwendungsnotiz werden vier in den Softwareprogrammen DropView 8400 und DropView SPELEC enthaltene Tools untersucht, die die Messung und Analyse der gesammelten Kurven und Daten erleichtern. Die folgenden Messoptionen werden im Detail erläutert: automatische Messung, eingestellte Kurvenmessung, eingestellte freie Messung und eingestellte Schrittmessung.

Diese Application Note enthält eine ausführliche Anleitung zum Betrieb der DropSens-Bipotentiostaten von Metrohm für die Charakterisierung von FETs und deren Einsatz als Messwandler. Ein einzelnes μStat-i 400-Gerät, ein kleiner und tragbarer Bipotentiostat und Galvanostat, wird zur Demonstration der Experimente verwendet.

Spektroelektrochemie ist eine Multi-Response-Technik, die in einem einzigen Experiment sowohl elektrochemische als auch spektroskopische Informationen über ein chemisches System liefert, d.h. sie bietet Informationen aus zwei verschiedenen Blickwinkeln. Die auf den UV/VIS-Bereich fokussierte Spektroelektrochemie ist eine der wichtigsten Kombinationen, da wir dadurch nicht nur wertvolle qualitative Informationen, sondern auch hervorragende quantitative Ergebnisse erhalten. In dieser Application Note wurde die Abbaukinetik für 4-Nitrophenol, einen bekannten Schadstoff, mit SPELEC bestimmt.

In-situ-Spektroelektrochemie liefert dynamische elektrochemische und spektroskopische Informationen gleichzeitig mit der Redoxreaktion, die auf der Elektrodenoberfläche stattfindet. Obwohl unterschiedliche spektroelektrochemische Konfigurationen verwendet werden können, erklären einfache Gleichungen, wie Elektrochemie und Spektroskopie für jeden Versuchsaufbau in Beziehung gesetzt werden. Als Beweis für dieses Konzept beschreibt diese Application Note, wie die Quantifizierung eines elektrochemischen Parameters (des Diffusionskoeffizienten) aus den spektroskopischen Daten berechnet wird.

In this application note, the combination between electrochemistry and spectroscopy is shown, with the oxidation of ferrocyanide to ferricyanide monitored with IR spectra taken at defined potential steps. The increase in absorbance at 425 nm corresponding to the formation ferricyanide.

In dieser Application Note wird das Metrohm DropSens SPELEC-Instrument mit dem FLUORESCENCE KIT zur zeitaufgelösten Überwachung elektrochemischer Reaktionen in einem semi-unendlichen Diffusionsregime verwendet, indem Fluoreszenzspektroelektrochemie des [Ru(bpy)3]2+/3+-Redoxes durchgeführt wird Paar.

Spektroelektrochemische Experimente liefern nicht nur hervorragende qualitative Informationen über Proben, sondern bieten auch andere quantitative Daten, die bei der Durchführung von Analysen berücksichtigt werden können. Mit einem einzigen Versuchssatz können Analysten zwei Kalibrierungskurven erhalten: eine mit den elektrochemischen Daten und eine andere mit den spektroskopischen Informationen. Die Konzentration der getesteten Proben wird anhand beider Kurven berechnet und bestätigt die erhaltenen Ergebnisse auf zwei verschiedenen Wegen. In dieser Anwendungsnotiz zeigt der Vergleich zwischen elektrochemischen und spektroskopischen Bestimmungen, dass die beiden Methoden Harnsäure (UA) unterschiedslos messen, wobei die berechneten Werte gut mit empirischen Daten übereinstimmen.

In dieser Application Note wird beschrieben, wie analoge und digitale stufenförmige Spannungssignale an eine Platin-Arbeitselektrode in einer sauren Lösung angelegt werden. Die Unterschiede bei den gemessenen Strömen werden aufgezeigt und mit einem ähnlichen Versuch verglichen, bei dem der Strom anhand der gemessenen Ladung berechnet wird.

Diese Application Note beschreibt, wie SDM-Messungen (Stepwise Dissolution Measurement) die schrittweise Auflösung von beschichteten Aluminiumproben aufzeigen. Ziel ist es dabei, Korrosionsvorgänge besser zu verstehen. Zusammen mit der NOVA-Software und der 1-L-Korrosionszelle ist der Autolab PGSTAT204 eine ausgezeichnete Wahl, um schnelle und akkurate SDM- und andere Korrosionsmessungen durchzuführen.

Dabei hat sich die elektrochemische Impedanzspektroskopie, kurz EIS genannt, als sehr effektiv bei der Messung des Polarisationswiderstands gegen Korrosionssysteme und die Bestimmung von Korrosionsmechanismen erwiesen.

Diese Application Note veranschaulicht, wie die Lithiumionen-Überführungszahl eines handelsüblichen binären Flüssigelektrolyten einer Lithium-Ionen-Batterie auf Basis der elektrochemischen Impedanzspektroskopie im sehr niedrigen Frequenzbereich (VLF-EIS) bestimmt werden kann.

Der 800 Dosino von Metrohm ist DAS Arbeitstier jedes automatisierten Liquid-Handling-Aufbaus. Dieses Gerät kann bequem zusammen mit der NOVA-Software verwendet und problemlos in elektrochemische Messungen, die mit den Autolab-Systemen durchgeführt werden, integriert werden.

Diese Application Note zeigt, wie mit Metrohm Autolab PGSTATs und der Metrohm Autolab Optical Bench Informationen über den Mechanismus und die Kinetik der Rückreaktion gewonnen werden können. Dabei handelt es sich um eine Nebenreaktion, die die Leistungsfähigkeit von Farbstoffsolarzellen einschränkt.

Die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) ist ein leistungsstarkes Verfahren, das Informationen zu den Prozessen liefert, die an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt stattfinden. Die mittels EIS erhobenen Daten werden mit einem geeigneten elektrischen Ersatzschaltbild abgebildet. Beim Anpassungsvorgang werden die Werte der Parameter geändert, bis die mathematische Funktion innerhalb einer bestimmten Fehlerspanne zu den Versuchsdaten passt. Diese Application Note enthält einige Empfehlungen zur Gewinnung akzeptabler Ausgangsparameter und zur Durchführung einer genauen Anpassung.

Die Protonenleitfähigkeit von Membranen aus einem protonenleitfähigen Material ist eine wichtige zu bestimmende Grösse. In dieser Application Note stellen wir die Resultate einer beispielhaften Studie der mittels Impedanzspektroskopie bestimmten σDC(T) für einen neuen festen Protonenleiter in trockenem Zustand vor.

Die relative Permittivität εr, auch als Dielektrizitätskonstante bezeichnet, ist bei der Charakterisierung von Materialien von grosser Bedeutung. Sie kann als Verhältnis zwischen der Menge der in einem Material gespeicherten elektrischen Energie und der Menge der in einem Vakuum gespeicherten elektrischen Energie beschrieben werden. Eine der einfachsten Methoden zur Ermittlung der relativen Permittivität ist ihre Berechnung anhand der Kapazitätswerte. In dieser Application Note werden fünf Verfahren zur Ermittlung von Kapazitätswerten verglichen.

Diese Applikation beschreibt eine einfache und schnelle Methode für die elektrokatalytische Bestimmung von Ethanol mittels Einweg-Karbon-Dickfilm-Elektroden (SPCEs). Durch Zugabe von Platin-Nanopartikeln (PtNPs) wird die Probe für die Analyse modifiziert.

Superkondensatoren (auch als Ultrakondensatoren, elektrochemische Kondensatoren oder Doppelschichtkondensatoren bekannt) sind elektrochemische Geräte, mit deren Hilfe es möglich ist, Ladungen zu speichern und freizusetzen sowie hohe Leistungsdichten über kurze Zeitperioden bereitzustellen. Ihre Fähigkeit, elektrische Energie effizient zu speichern und diese schnell freizusetzen, machen sie zur idealen Wahl bei Anwendungen, in denen Kurzzeitspeicherung sowie Leistungsspitzen kritisch sind.

In dieser Application Note wird eine Kombination aus PGSTAT und elektronischer Last verwendet, um die elektrochemische Impedanzspektroskopie an einer unter hohen Strömen stehenden Brennstoffzelle durchzuführen.

Die Messzellen TSC SW Closed und TSC Battery sind Kompaktsysteme, die für Messungen von luft- oder feuchtigkeitsempfindlichen Materialien entwickelt wurden, wie sie z. B. in Batterien zum Einsatz kommen. In diesem Dokument werden zwei Prüfverfahren erläutert. Für das erste Verfahren wird die potentiostatische Cyclovoltammetrie (CV) verwendet, während das zweite Verfahren auf die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) zurückgreift.

Die rotierende Zylinderelektrode (RCE) wird erfolgreich in Laborumgebungen eingesetzt, um eine turbulente Strömung an der Oberfläche einer Probe zu erzeugen und so realistische Strömungsbedingungen in einem Rohr zu simulieren. In dieser Application Note wird die Korrosionsgeschwindigkeit bei ruhigen und turbulenten Strömungsbedingungen gemessen und miteinander verglichen, während alle übrigen Versuchsbedingungen unverändert bleiben. Zu diesem Zweck wurde das Verfahren der linearen Polarisation (LP) in Verbindung mit der RCE (mit und ohne Rotation) verwendet.

Die Korrosion von Metallen ist ein Problem, das nicht nur viele Industriezweige, sondern auch das Privatleben ernsthaft beeinträchtigt und hohe Kosten verursacht. In dieser Application Note werden die Resultate, die in elektrochemischen Korrosionsstudien zu verschiedenen Metallen gewonnen wurden, mit Daten aus der Literatur verglichen.

Diese Application Note basiert auf der Norm ASTM G150, die zur Prüfung der Beständigkeit von Edelstahl und anderenEdelstahllegierungen gegenüber der Lochfrassbildung bei erhöhten Temperaturen entwickelt wurde. Die Prüfung erfolgt mittels Bestimmung der spannungsunabhängigen kritischen Lochfrasstemperatur (Critical Pitting Temperature, CPT), die als die niedrigste Temperatur definiert ist, bei der Lochfrass auftritt. Beim CPT-Versuch wird an die Probe eine Spannung angelegt, während die Zellentemperatur erhöht und der Strom gemessen wird.

Elektrochemische Methoden bieten eine Alternative zu traditionellen Verfahren zur Bestimmung der Korrosionsgeschwindigkeit. Die Korrosionsgeschwindigkeit, d. h. die Geschwindigkeit, mit der ein Prüfobjekt korrodiert, kann beispielsweise anhand einfacher elektrochemischer Messungen wie der Linear-Sweep-Voltammetrie (LSV) errechnet werden.

In dieser Application Note werden die experimentellen Details und ein Überblick über die wichtigsten Ergebnisse des EIS- und CV-Experiments vorgestellt, mit dem die Struktur der modellierten Phasengrenzfläche eines Festelektrolyts untersucht werden soll, die sich an einer ebenen Glassy-Carbon-Elektrode in Kontakt mit einem typischen organischen Batterieelektrolyt bildet.

Eine Nickel-Metallhydrid-Batterie (NiMH) ist eine aufladbare Batterie, ähnlich einer Nickel-Cadmium-Batterie (NiCd), allerdings nicht mit Cadmium als Anode, sondern mit einer Wasserstoff absorbierenden Legierung. Nickel ist dabei wie in NiCd-Batterien die Kathode. Der Spannungsausgang solcher Packs ist direkt proportional zur Anzahl der einzelnen Zellen im Pack. In einigen Fällen kann die Gesamtspannung das Maximum von 10 V übersteigen, was durch den Autolab Potentiostaten/Galvanostaten messbar ist. Um Spannungen von mehr als 10 V anlegen und messen zu können, haben wir einen Spannungsvervielfacher entwickelt, der den Spannungsbereich von Autolab vergrössert.

Diese Application Note zeigt das Verfahren zur Bestimmung des Ansprechwerts für die Kalibrierung der weissen Leuchten der Metrohm Autolab Optical Bench.

DC-Techniken liefern keine Informationen über die interne Dynamik einer PV-Anlage. Aus diesem Grund können zusätzliche Informationen aus zeit- und frequenzabhängigen Messungen gewonnen werden. Die elektrochemische Impedanzspektroskopie bietet nun speziell die Möglichkeit, das Verhalten eines Bauelements oder einer Anlage im Frequenzbereich unter Betriebsbedingungen bei verschiedenen Lichtintensitäten zu untersuchen.

Das Betriebsverhalten eines Brennstoffzellen-Stacks wird normalerweise anhand der Bestimmung der Polarisation sowie der Leistungsdichtekurven der Zelle beurteilt. Diese Kurven dienen einer schnellen Charakterisierung der Stack-Leistung und einer Bewertung seiner optimalen Betriebsbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Elektrokatalyst, Ionenaustauschermembran).

Um die zahlreichen technischen Probleme bei dieser Technik zu beseitigen, wurden viele unterschiedliche Arten von Brennstoffzellen entwickelt. In dieser Application Note werden Protonenaustausch-Membran, Direktmethanol- und Festoxidbrennstoffzellen ausführlich diskutiert.

Die Application Note AN-EIS-004 über Ersatzschaltbildmodelle bot einen Überblick über die verschiedenen Schaltelemente, die für die Erstellung eines Ersatzschaltbildmodells verwendet werden. Nach der Entscheidung für ein geeignetes Modell für das zu untersuchende System besteht der nächste Schritt bei der Datenanalyse in der Bewertung der Modellparameter. Das geschieht mittels der nicht linearen Regression des Modells zu den Daten. Die meisten Impedanzsysteme verfügen über ein Programm zur Datenanpassung. In dieser Application Note wird der Einsatz von NOVA zur Anpassung der Daten veranschaulicht.

Die Faltungs-Voltammetrie besteht im Wesentlichen aus einem voltammetrischen, chronoamperometrischen oder chronocoulometrischen Versuch, gefolgt von einer mathematischen Transformation – der Faltung. Mithilfe einer Faltungsmethode können die Auswirkungen eines Abfalls des Konzentrationsgradienten auf die Gesamtreaktion der Elektrode eliminiert werden. In dieser Application Note wird erläutert, wie die Faltung in NOVA funktioniert.

In diesem Dokument wird eine sehr einfache Methode beschrieben, mit der kleine Ablagerungen von Platin auf einemGoldsubstrat erzeugt werden können. Diese simple Methode basiert auf dem elektrochemischen Prozess der Verdrängungsabscheidung, bei dem es durch Oxidation einer Adsorptionsschicht aus einem Präkursormetall, das auf dem Substrat aufgetragen ist, beim Open-Circuit-Potential (OCP) zur Anreicherung eines Edelmetalls kommt.

Eine Referenzelektrode verfügt über ein stabiles und genau definiertes elektrochemisches Potential (bei konstanter Temperatur), das sich auf die angelegte oder gemessene Spannung in einer elektrochemischen Zelle bezieht. Eine gute Referenzelektrode ist daher stabil und nicht polarisierbar. Mit anderen Worten: Die Spannung einer solchen Elektrode bleibt in der genutzten Umgebung und auch beim Durchgang eines kleinen Stroms stabil. In dieser Application Note sind die gebräuchlichsten Referenzelektroden zusammen mit ihren Anwendungsbereichen aufgeführt.

Die internationale Norm ISO 17463 beschreibt die Bestimmung der antikorrosiven Eigenschaften hochohmiger organischer Schutzbeschichtungen auf Metallen. Bei diesem Verfahren kommen Zyklen bestehend aus EIS-Messungen (elektrochemische Impedanzspektroskopie), kathodischen Polarisationen und Potenzialrelaxation zur Anwendung. In dieser Application Note wird gezeigt, dass der Metrohm Autolab PGSTAT M204 mit Flachzelle die Anforderungen der Norm ISO 17463 erfüllt.

Die Norm ASTM G100 ist eine elektrochemische Methode, mit der Aluminium 3003-H14 und andere Legierungen auf lokale Korrosion getestet werden. Eine galvanostatische zyklische Polarisation nach der galvanischen Spannungsreihe (Galvanostaircase) besteht aus einem Aufwärts- und einem Abwärtsscan. Die Spannungswerte am Ende jeder Stufe werden ermittelt und linear angeglichen. So ergeben sich die Spannungswerte bei Nullstrom.

In dieser Application Note wird die EIS bei drei beschichteten Aluminiumproben vor und nach der SDM-Messung (Stepwise Dissolution Measurement) angewendet. Diese Methode wurde in der Application Note AN-COR-08 behandelt.

Ein Korrosionsschutzmittel ist eine Substanz, mit der sich die Korrosionsgeschwindigkeit eines Metalls verringern lässt. Ein Korrosionsschutzmittel wird für gewöhnlich in geringer Konzentration in die korrosive Umgebung eingebracht. Diese Application Note zeigt, wie Geräte von Metrohm Autolab für die Qualitätsprüfung von Korrosionsschutzmitteln verwendet werden können.

Korrosion ist ein Prozess, der die Abnutzung und Wertminderung von Metallen umfasst. Das bekannteste Beispiel für Korrosion ist die Rostbildung auf Stahl. Die meisten Korrosionserscheinungen sind elektrochemischer Natur und bestehen aus mindestens zwei Reaktionen auf der Oberfläche des korrodierenden Metalls.

Diese Application Note veranschaulicht, wie die Through-Plane-Tortuosität τ des Kathodenmaterials einer handelsüblichen Lithium-Ionen-Batterie mit bekannter Porosität und Schichtdicke auf Basis der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) bestimmt werden kann.

In dieser Application Note zeigen wir, wie mittels galvanostatischer Pulspolarisation der binäre Diffusionskoeffizient eines handelsüblichen binären Flüssigelektrolyten einer Lithium-Ionen-Batterie bestimmt werden kann.

Die Messzellen TSC SW closed und TSC Battery sind Kompaktsysteme, die für die Messung von luft- oder feuchtigkeitsempfindlichen Materialien, welche z. B. in Akkus zum Einsatz kommen, entwickelt wurden. Diese Zellen bieten eine gut kontrollierte Umgebung für die temperaturgeregelte Messung fester und gelartiger Materialien, die in einer planaren Geometrie mit Metallelektroden in Kontakt stehen. Mit diesen Zellen können beispielsweise Aktivmaterialien von Batterien, ionisch leitende Festkörperelektrolyte und Batterieseparatoren getestet werden. In diesem Versuch werden in beiden Zellen Standardwiderstände von 100 Ω verwendet, um ggf. vorhandene Auswirkungen der Zellen auf die Messungen nachvollziehen zu können.

Während des Auf- und Entladens einer Li-Ion-Batterie wandern die Lithiumionen mittels Elektrolyt von einer Elektrode zur anderen. Hierbei ist es enorm wichtig, den chemischen Diffusionskoeffizienten des Elektrodenmaterials zu kennen. Die potentiostatische intermittierende Titrationstechnik (PITT) ist eines der am häufigsten eingesetzten Verfahren, um Erkenntnisse über den Diffusionskoeffizienten des Materials der aktiven Elektrode zu erhalten.

Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) sind die wichtigsten Energiespeicher auf dem Markt. Eine typische Lithium-Ionen-Batterie besteht normalerweise aus einer oder mehreren Zellen. Charakteristisch für Li-Ion-Zellen und -Batterien sind die galvanostatische Auf- und Entladung während verschiedener Zyklen.

Der 858 Professional Sample Processor von Metrohm ist ein Robotersystem für das Liquid Handling, das eine grosse Anzahl von Proben automatisch verarbeiten kann. Dieses Gerät bietet eine Plattform, welche direkt durch die NOVA-Software gesteuert wird und zusammen mit dem Autolab-Potentiostaten/Galvanostaten automatisierte elektrochemische Messungen mit hohem Durchsatz durchführt.

Die automatische Probenverarbeitung und -analyse bringt für Routinemessungen bei einer Vielzahl von Proben grosse Vorteile. Metrohm bietet dafür ein breites Sortiment an leistungsstarken Liquid-Handling-Geräten, die mit dem Autolab-Bereich kombiniert und von der NOVA-Software direkt gesteuert werden.

In diesem Dokument wird eine Methode zur Kalibrierung der LED-Leuchten bei der Metrohm Autolab Optical Bench vorgestellt. Diese kann für LED-Leuchten mit einer Wellenlänge angewendet werden. Die Kalibrierung wird durchgeführt, um die LED-Lichtintensität dem LED-Treiberstrom zuzuordnen. Auf diese Weise können die Lichtintensitätswerte bei einer Änderung des Abstands zwischen der geprüften Solarzelle und der LED-Leuchte korrigiert werden. Darüber hinaus ermöglicht die Kalibrierung dem Benutzer die Durchführung von Messungen an Solarzellen, während anstelle des LED-Treiberstroms die Lichtintensitätswerte festgelegt werden.

Im Rahmen der erneuerbaren Energien sind Farbstoffsolarzellen (DSC) als kostengünstiges Photovoltaik (PV)-Element derzeit Objekt intensiver Forschungen. Zur Charakterisierung von Photovoltaikanlagen können zwei weitere Frequenzbereichmethoden herangezogen werden, die auf der Modulation der Lichtintensität beruhen. Diese beiden Methoden sind die Intensitätsmodulierte Photospannung-Spektroskopie (IMVS), d. h. die Messung der Übertragungsfunktion zwischen der modulierten Lichtintensität und der erzeugten AC-Spannung, und die Intensitätsmodulierte Photostrom-Spektroskopie (IMPS), also die Messung der Übertragungsfunktion zwischen der modulierten Lichtintensität und dem erzeugten AC-Strom.Diese Application Note veranschaulicht den Einsatz des mit einem FRA32M-Modul ausgestatteten Metrohm Autolab PGSTAT302N in Verbindung mit dem Autolab Optical Bench Kit, um eine Charakterisierung von Photovoltaikanlagen mittels IMVS und IMPS durchzuführen.

Eine Solar- oder Photovoltaikzelle ist ein Bauelement, das Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt. Im Rahmen der erneuerbaren Energien sind Farbstoffsolarzellen (DSC) als kostengünstiges Photovoltaik (PV)-Element derzeit Objekt intensiver Forschungen. Bei der Stromerzeugung mittels PV entstehen keine Schadstoffemissionen, ausserdem sind PV-Elemente modular aufgebaut und können überall dort Energie erzeugen, wo die Sonne scheint. Das Standard-Charakterisierungsverfahren für eine PV-Baugruppe besteht in der Bestimmung der DC-Strom-Spannungs-Kennlinien bei verschiedenen einfallenden Lichtintensitäten.

Impedanzmessungen bei Brennstoffzellen unter Last machen es möglich, den Einfluss der unterschiedlichen Brennstoffzellelemente in Bezug auf das Verhalten und (falls feststellbar) die Alterung der Brennstoffzelle zu untersuchen. Um hohe Stromdichtemessungen durchzuführen, können die Autolab-Systeme an die elektronische Last eines Drittsystems angeschlossen werden. Dadurch vergrössert sich der messbare Bereich des Geräts um mehrere Zehnerpotenzen des Stroms.

Eine Brennstoffzelle ist ein elektrochemisches Energieumwandlungsgerät, das Elektrizität und Wärme erzeugt, indem ein Brennstoff (in den meisten Fällen Wasserstoff) mit einem Oxidationsmittel (typischerweise Sauerstoff) kombiniert wird. Die höhere Effizienz ergibt sich im Vergleich mit Technologien, die auf fossilen Brennstoffen beruhen und die gleiche Leistung aufweisen, auch durch geringere Kohlendioxidemissionen und vernachlässigbare Mengen an SOx und NOx (bei Verwendung eines reformierten Brennstoffs).

In dieser Application Note wird der Vorteil einer Aufzeichnung von Zeitbereichsrohdaten für jede einzelne Frequenz während einer elektrochemischen Impedanzmessung beschrieben.

Die kinetischen und Stoffübergangsparameter der Elektro-Oxidationsreaktion von TEMPO wurden unter Verwendung der Messzelle TSC Surface für das Autolab Microcell HC-System gemessen. Die Zelle ermöglicht die Untersuchung elektrochemischer Prozesse in flüssigen Elektrolyten in einer Drei-Elektroden-Konfiguration mit Temperaturregelung.

Zur Berechnung der Leitfähigkeit eines Elektrolyts muss die Zellkonstante der Zelle bekannt sein. Für die Bestimmung der Zellkonstante der temperaturgeregelten elektrochemischen Messzelle TSC1600 wurde der mit dem FRA32M-Modul bestückte Metrohm Autolab PGSTAT204 in Verbindung mit dem Autolab Microcell HC-System eingesetzt.

Die Leistung niederohmiger Geräte wie Brennstoffzellen und Batterien wird dadurch beeinflusst, wie sie an einen Verbraucher angeschlossen sind. Dieses Dokument enthält einen Vergleich der Ergebnisse von EIS-Messungen an einer handelsüblichen Lithium-Ionen-Batterie. Es wurden verschiedene EIS-Messungen durchgeführt, bei denen die Batterie auf unterschiedliche Weise an den Potentiostat angeschlossen war.

In dieser Application Note wird mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS) eine auf zwei verschiedene Weisen angeschlossene handelsübliche Batterie getestet. Für die erste EIS-Messung wird die Batterie an eine Zweileiter-Messanordnung angeschlossen. Für die zweite EIS-Messung wird die Batterie an eine Vierleiter-Messanordnung (Kelvin-Messung) angeschlossen. Die unterschiedliche Anschlussweise der Leiter ergibt unterschiedliche Messwerte für die Batterieimpedanz.

Kupfer ist wohl eines der technologisch relevantesten Metalle, insbesondere für die Halbleiterindustrie. Das in dieser Branche verwendete Abscheidungsverfahren ist als Dual-Damascene-Prozess bekannt und umfasst die elektrolytische Abscheidung von Kupfer aus einer sauren Kupferverbindung in Anwesenheit von Additiven.Diese Application Note veranschaulicht den Einsatz der rotierenden Ringscheibenelektrode (RRDE) Autolab zur Untersuchung der elektrolytischen Abscheidung von Kupfer und Bestimmung des Cu+-Zwischenprodukts.

Für industrielle Korrosionsschutzanwendungen werden häufig elektrochemische Messungen mithilfe einer rotierenden Zylinderelektrode (RCE) durchgeführt, um in einer Laborumgebung realistische Strömungsbedingungen in Leitungsrohren zu simulieren. Dieses Whitepaper bietet tiefere Einblicke in die Besonderheiten und Parameter der elektrochemischen Messungen ‒ vor allem der Messungen bei turbulenten Strömungsbedingungen ‒ und erläutert umfassend die beste Vorgehensweise bei Anwendung dieser Methode. Die Anhänge bieten eine Übersicht über die Parameter und die Gesetze zum Strömungsverhalten in elektrochemischen Zellen mit RCE sowie eine kurze Erklärung dazu.

In dieser Arbeit werden zeitaufgelöste Raman-spektroelektrochemische Messungen mit Dickfilmelektroden behandelt. Das verwendete Gerät vereint in einem vollständig integrierten Gehäuse: eine 785-nm-Lichtquelle, ein hochauflösendes Raman-Spektrometer und einen Bipotentiostat/Galvanostat. Experimente werden mit einer ausgezeichneten spektroelektrochemischen Software gesteuert, die eine Datenerfassung in Echtzeit sowie eine hilfreiche Datenbearbeitung ermöglicht.

Dieses Metrohm Whitepaper zeigt die wichtige Rolle der Elektrochemie in den Umweltwissenschaften auf. Die Anwendungen betreffen die Grundlagenforschung für die Brennstoffzelle, die Energie aus Abwasser gewinnt, die Elektrosanierung von kontamierten Böden sowie die elektrochemische CO2-Reduktion aus Treibhausgasen zur Isolierung von Chemierohstoffen.

Folgenschwere globale Virusausbrüche sind nicht länger nur Ausnahmefälle, die alle paar Generationen vorkommen, sondern werden immer mehr zur Normalität. Aus diesem Grund ist es von entscheidender Bedeutung, dass der breiten Masse schnelle, empfindliche und kostengünstige Testmöglichkeiten zur Verfügung stehen. Dickfilmelektroden ermöglichen das schnelle, flächendeckende Testen der Bevölkerung auf Infektionskrankheiten, ohne dass vor Ort Fachpersonal oder schwere Geräte benötigt werden. Mehrere neuere Studien haben gezeigt, dass diese Point-of-Care-Tests (POCT) mit Dickfilmelektroden möglich sind.Metrohm DropSens verbindet hohe Produktionskapazitäten für kundenspezifische Dickfilmelektroden mit einer gültigen Zertifizierung nach ISO 13485 für die «Herstellung von Sensoren für Medizingeräte», d. h. an diesen Dickfilmelektroden entwickelte Testverfahren können zuverlässig in einem grösseren Massstab eingesetzt werden und die regulatorische Zulassung für die Kommerzialisierung ist einfacher.

Die Kommerzialisierung der Lithium-Ionen-Akkus im Jahr 1991 war der Höhepunkt eingehender Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, die Wissenschaftler und Ingenieure auf der ganzen Welt in den letzten Jahrzehnten geleistet hatten. Noch heute wird die Weiterentwicklung von Lithium-Ionen-Akkus und alternativen Akkus fortgesetzt. Da umweltfreundliche Technologien immer schneller an Bedeutung gewinnen, sind konkretere und präzisere Bemühungen im Bereich Forschung und Entwicklung erforderlich, um die steigende Nachfrage nach Energiespeichersystemen, insbesondere von der Automobilindustrie, zu decken. In diesem White Paper werden die Grundlagen der Lithium-Ionen-Akku-Technologie vorgestellt und der Leser durch die massgeblichen Verfahren und Fachausdrücke der Forschung zu Lithium-Ionen-Akkus geführt.

Die Möglichkeiten der NIR-Spektroskopie sind aufgrund der Wasseraufnahme in diesem Spektralbereich seit jeher begrenzt. Infolgedessen ist die Entwicklung neuer Anwendungen für die NIR-Spektroelektrochemie angesichts der bekannten Wassereinschränkung nur bedingt möglich. In diesem Artikel werden mehrere interessante Alternativen zur Minimierung oder sogar zur Beseitigung des wässrigen Beitrags in diesem Spektralbereich vorgeschlagen.

Korrosion ist ein Prozess, der die Zersetzung oder Wertminderung von Metallen umfasst. Das bekannteste Beispiel für Korrosion ist die Zersetzung von Metallen oder Legierungen. Die meisten Korrosionserscheinungen sind elektrochemischer Natur und bestehen aus mindestens zwei Reaktionen auf der Oberfläche des korrodierenden Metalls. Eine dieser Reaktionen ist die Oxidation (z. B. die Auflösung von Eisen), die auch als anodische Teilreaktion bezeichnet wird. Die andere ist eine Reduktionsreaktion (z. B. die Reduktion von Sauerstoff) und wird auch kathodische Teilreaktion genannt. Die Produkte dieser elektrochemischen Reaktionen können chemisch miteinander reagieren, um das Endprodukt zu bilden (z. B. Rost).

Die Haltbarkeit von Nahrungsmitteln und Getränken hängt unter anderem vom Verpackungsmaterial ab. Metalle eignen sich ideal zum Verpacken, da sie sich mit verschiedenen passivierenden und lebensmittelverträglichen Schichten überziehen lassen. Elektrochemische Messungen wie die elektrochemische Impedanzspektroskopie (Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS) ermöglichen es, die Beschichtungen auf ihre Unversehrtheit zu überprüfen.

In dieser Application Note wird der Aufbau für die Durchführung einer EIS erläutert, einschliesslich der verschiedenen Anschlussarten in der elektrochemischen Zelle und der Geräteeinstellungen.

Diese AN vermittelt einen generellen Überblick über das Funktionsprinzip eines Potentiostaten/Galvanostaten. Je nach Anwendung können (oder müssen) die Verbindungen des Geräts zur elektrochemischen Zelle auf unterschiedliche Arten hergestellt werden. Nachfolgend werden die drei häufigsten Strukturen elektrochemischer Zellen zusammen mit der Rolle der Elektroden, die bei elektrochemischen Messungen eingesetzt werden, diskutiert.