Voltametri
Üç elektrot sistemi

Voltametri deneyleri bir analitin yarı hücre etkinliğini araştırır. Voltametri, uygulanan potansiyelin bir fonksiyonu olarak akımın incelenmesidir. Bu eğrilere I = f (E) voltamogram denir. Potansiyel keyfi olarak adım adım veya sürekli olarak değiştirilir ve gerçek akım değeri bağımlı değişken olarak ölçülür. Bunun tersi olan amperometri de mümkündür, ancak voltametri kadar yaygın değildir. Eğrilerin şekli, potansiyel değişimin hızına (itici gücün doğası) ve çözeltinin karıştırılıp karıştırılmamasına veya hareketsiz kalmasına (kütle aktarımı) bağlıdır. Çoğu deneyde, elde edilen akım (amper ) ölçülürken bu sırada analit ile temas eden bir elektrodun potansiyeli (volt ) kontrol edilir.
Voltametri deneyi yapmak için en az iki elektrot gerekir. Analit ile temas eden çalışma elektrodu, istenen potansiyeli kontrollü bir şekilde uygulamalı ve devreden geçen yükün analite ve analitten devreye transferini kolaylaştırmalıdır. İkinci bir elektrot, hücrenin diğer yarısı gibi davranır. Bu ikinci elektrot, çalışma elektrodunun potansiyelini ölçmek için bilinen bir potansiyele sahip olmalıdır, ayrıca çalışma elektrodu tarafından giren veya çıkan yükü dengelemelidir. Bu düzenek uygun bir kurulum olsa da, bir takım eksiklikleri vardır. En önemlisi, bir elektrodun, çalışma elektrodundaki karşı indirgenme olaylarına bağlı akım geçişi gerçekleşirken sabit bir potansiyeli sürdürmesi son derece zordur.
Bu sorunu çözmek için, elektron sağlama ve bir referans potansiyeli oluşturma işlemleri iki ayrı elektrot arasında bölünür. Referans elektrot, bilinen bir indirgeme potansiyeline sahip bir yarım hücredir. Tek rolü, çalışan elektrotun potansiyelini ölçmek ve kontrol etmek için referans olarak hareket etmektir ve hiçbir noktasından herhangi bir akım geçmez. Bu sırada Yardımcı elektrot, çalışan elektrotta gözlemlenen akımı dengelemek için gereken tüm akımı geçirir. Bu akımı elde etmek için, yardımcı elektrod genellikle çözücü penceresinin kenarlarındaki aşırı potansiyele salınır, burada çözücü veya destekleyici elektroliti oksitler veya azaltır. Bu elektrotlar, çalışma, referans ve yardımcı modern üç elektrot sistemini oluşturur.
Daha fazla elektroda sahip birçok sistem vardır, ancak tasarım prensipleri genellikle üç elektrot sistemiyle aynıdır. Örneğin, döner halka disk elektrot, potansiyelleri birbirinden bağımsız olarak taramak veya tutmak için kullanılabilen iki farklı ve ayrı çalışma elektroduna, bir diske ve bir halkaya sahiptir. Bu elektrotların her ikisi de toplam dört elektrot tasarımı için tek bir referans ve yardımcı kombinasyon ile dengelenir. Daha karmaşık deneyler, gerektiğinde ve bazen referans veya yardımcı elektrotlar gibi çalışan elektrotlar ekleyebilir.
Uygulamada, bilinen boyutlara ve yüzey özelliklerine sahip çalışan bir elektrotun olması önemli olabilir. Sonuç olarak, çalışma elektrotları düzenli olarak temizlemek ve cilalamak yaygındır. Yardımcı elektrodun materyali, analit çözeltisi içeriği ile reaksiyona girmediği ve iyi iletken olduğu sürece hemen hemen her şey olabilir. Cıvanın çalışma elektrotu olarak kullanılması yaygındır (veya?) DME ve HMDE ve ayrıca yardımcı olarak ve voltametri yöntemi polarografi olarak bilinir. Referans, üç elektrodun en kompleksidir; kullanılan çeşitli standartları vardır ve başka bir yerde araştırmaya değer. Sulu olmayan çalışmalar için, IUPAC, ferrocene / ferrocenium çiftinin dahili bir standart olarak kullanılmasını önerir. Voltametri deneylerinin çoğunda, çözelti direncini en aza indirmek için bir yığın elektrolit (destekleyici elektrolit olarak da bilinir) kullanılır. Toplu bir elektrolit olmadan bir deney yapmak mümkündür, ancak eklenen direnç sonuçların doğruluğunu büyük ölçüde azaltır. Oda sıcaklığında iyonik sıvılar ile, çözücü elektrolit görevi görebilir.