La voltametría cíclica (CV) es una técnica electroquímica que permite estudiar las propiedades redox de sustancias. Consiste en barrer el potencial de un electrodo de trabajo de manera cíclica, registrando la corriente resultante. Esta técnica es fundamental para la caracterización de materiales y análisis de compuestos en química y biología.
¿Qué significa voltametría cíclica (CV)?
La voltamperometría cíclica (CV) es un método electroquímico que mide la corriente que se desarrolla en una celda electroquímica en condiciones en las que el voltaje supera el previsto por la ecuación de Nernst. CV se realiza ciclando el potencial de un electrodo de trabajo y midiendo la corriente resultante.
La voltamperometría cíclica se puede utilizar para estudiar información cualitativa sobre procesos electroquímicos en diversas condiciones, como la presencia de productos intermedios en las reacciones de oxidación-reducción o la reversibilidad de una reacción. CV también se puede utilizar para determinar:
- Estequiometría electrónica de un sistema.
- Coeficiente de difusión de un analito.
- Potencial de reducción formal.
Esta técnica se ha utilizado para investigar el comportamiento de corrosión de los metales y para analizar la influencia de los aniones sulfuro, sulfato y bicarbonato en el comportamiento de corrosión por picaduras del acero al carbono en agua que contiene iones de cloruro.
industriapedia explica la voltamperometría cíclica (CV)
Un sistema de voltamperometría cíclica (CV) consta de:
- Celda de electrólisis.
- potenciostato
- Convertidor de corriente a voltaje.
- Sistema de adquisición de datos.
La celda de electrólisis consta de:
- Electrodo de trabajo.
- Electrodo contador.
- Electrodo de referencia.
- Solución electrolítica.
El convertidor de corriente a voltaje mide la corriente resultante y el sistema de adquisición de datos produce el voltamperograma resultante.
Los barridos cíclicos se utilizan para medir la corrosión que avanza aproximadamente a la misma velocidad en toda la superficie del metal (uniforme) y la corrosión en sitios discretos de la superficie, como grietas por picaduras y agrietamiento por corrosión bajo tensión (localizado).
La voltametría cíclica consiste en aplicar voltaje a un electrodo sumergido en una solución electrolítica y ver cómo responde el sistema. En CV, se aplica un voltaje de barrido lineal a una solución acuosa que contiene el compuesto de interés. CV brinda la capacidad de generar una especie durante el escaneo directo y luego determinar su resultado con el escaneo inverso o ciclos posteriores, todo en segundos. El potencial se mide entre los electrodos de referencia y de trabajo, y la corriente se mide entre los electrodos de trabajo y contraelectrodo.
Para medir la corrosión uniforme, se utiliza el método de extrapolación de Tafel, siendo la pendiente de Tafel la pendiente de la parte recta de la curva de polarización semilogarítmica. Para determinar el grado de corrosión localizada, se calcula la cantidad de histéresis entre el barrido positivo y el barrido negativo.
CV se diferencia de la polarografía en dos aspectos importantes:
- El electrodo de trabajo en el que ocurren las reacciones de interés tiene un área constante, no que cambie con el tiempo como en la polarografía clásica.
- El potencial del electrodo de trabajo se escanea rápidamente en un amplio rango de potencial y luego regresa a su valor inicial usando una señal de potencial aplicada que varía linealmente con el tiempo entre el valor inicial y el valor final en el límite de la exploración directa.