Potentiostat

rdf:langString Potentiostat

rdf:langString Ein Potentiostat ist ein in der Elektrochemie eingesetztes elektrisches Messgerät. Im Prinzip stellt es eine spezielle Bauform eines Regelverstärkers dar, welcher für die Messung über drei Elektroden verfügt: Eine Arbeitselektrode, eine hochohmige Referenzelektrode und welche alle drei im Betrieb mit einem zu untersuchenden galvanischen Element verbunden sind. Dabei wird vom Potentiostat eine elektrische Spannung zwischen der Arbeitselektrode und der Referenzelektrode über einen elektrischen Strom zwischen der Gegenelektrode und der Arbeitselektrode konstant gehalten. Dabei werden vom Potentiostat die elektrische Spannung und der elektrische Strom gemessen und als Messwerte ausgegeben. Die Hauptanwendungen für Potentiostaten sind elektrochemische Untersuchungen. Dazu zählen unter anderem Untersuchungen der chemischen Reaktionen, die durch den elektrischen Strom hervorgerufen werden, wie bei der Elektrolyse oder die durch einen elektrischen Strom verursacht sind wie in Batterien oder Brennstoffzellen. Weiters dienen sie zu der Charakterisierung von Elektroden und Elektrolyten, das sind ionenleitende Flüssigkeiten oder Festkörper, beispielsweise in der Analytik. Neben zeitlich konstanten Messungen können Potentiostaten in der Regel auch verschiedene Signalverläufe wie Spannungsrampen ausführen oder mit externen Signalgeneratoren gekoppelt werden und so beispielsweise für die zyklische Voltammetrie eingesetzt werden. Erste Arbeiten zu dem Aufbau eines Potentiostaten als Messgerät in der Elektrochemie gehen auf A. Hickling aus dem Jahr 1941 zurück. Ein in der Funktion verwandtes Messgerät ist der Galvanostat, bei dem allerdings ein elektrischer Strom geregelt wird und durch die Einstellung einer elektrischen Spannung an der Gegenelektrode konstant gehalten wird.