Introduction
Un capteur d'ions chlorure par rapport à la mesure du temps de transition d'une électrode Ag / AgCl est présentée. Le but est d'éviter les dérives inhérentes au cours de la surveillance continue à long terme des ions chlorure dans l'électrolyte. Chronopotentiometric mesure, qui est une méthode de mesure dynamique, d'une électrode Ag / AgCl est utilisé à cet effet. Ici, un taux de variation du potentiel d'une électrode Ag / AgCl est mesurée pendant une impulsion (impulsion galvanostatique). L'avantage de cette approche est démontrée en éludant l'électrode de référence liquide jonction et à la place utiliser un fil métallique comme électrode pseudo-référence, permettant ainsi la détection de CL concentration des ions de long terme (années) et dans des applications in situ, comme mesure à l'intérieur de structures en béton.
Les ions chlorure dans les structures en béton est l'une des principales causes de la dégradation de 1,2. Il initie la corrosion par piqûres dans le renforcement en acier d'unrésultats ème à l'échec final de la structure 3. Par conséquent, la mesure des ions Cl dans le béton est inévitable de prévoir le cycle de vie du service et la maintenance d'une structure 4,5. Des principes de détection différents ont été rapportés pour la mesure des ions chlorures dans le béton comme électrochimique 6,7, 8,9 optique et électromagnétique 10,11. Cependant, les méthodes optiques et électromagnétiques ont des configurations volumineuses, sont difficiles à intégrer en tant que système autonome et avoir des problèmes avec la sélectivité 12. Dans la technique électrochimique, la mesure potentiométrique d'une électrode Ag / AgCl est l'état de la 6,7,13 d'approche de l'art. Malgré des résultats prometteurs, cette approche est limitée à la mesure l'échelle du laboratoire depuis les dérives de potentiel de référence et de diffusion des résultats de baisse potentielle des données erronées 14,15. Une approche de temps de transition basée sur la mesure électrochimique dynamique (DEM) pourrait atténuer le problème en raison du potentieldériver 16.
Dans le DEM, la réponse d'un système à un stimulus appliqué est mesurée 17-19. L'exemple d'un tel système est la chronopotentiométrie. Ici, une impulsion de courant appliquée est utilisée comme stimulus d'appauvrissement d'ions à proximité de la surface de l'électrode et la réponse mesurée est le potentiel correspondant. Un courant anodique à une électrode Ag / AgCl initie une réaction faradique (Ag + cl 
AgCl + e) qui entraîne une diminution des ions Cl près de la surface de l'électrode. La variation de potentiel est fonction du courant appliqué et de la concentration des ions sélectifs (12,20) dans l'électrolyte. Le moment où ces ions épuiser complètement proximité de l'électrode de surface le taux de variation de la hausse potentiels rapidement, donnant un point 21 d'inflexion. Le point sur la courbe de réponse en temps potentiel (chronopotentiogramme) inflexion indique le temps de transition et peut être déterminée à partir de lamaximale de la première dérivée de la réponse potentielle 22. Le temps de transition est une caractéristique de la concentration en ions. Cette approche a été utilisée pour déterminer la concentration des ions différents 17 et le pH des électrolytes 23,24. Dans le cas d'une électrode Ag / AgCl en tant qu'électrode de travail (dans laquelle le courant est appliqué) appauvrissant les ions seront ions chlorure 17. mesure donc sa date de transition permettra de déterminer sa concentration.
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Protocol
1. Fabrication Chip
Remarque: La puce est constituée d'une électrode Ag / AgCl de travail (WE), une électrode de pseudo-référence Ag / AgCl (pseudo-RE) et une contre-électrode en platine sur une puce en verre. Le métal argent est déposé sur une lame de verre, en utilisant salle blanche norme traite 16. Il est ensuite chloruré dans 0,1 M de solution de FeCl3 pendant 30 secondes pour former une couche sur la surface AgCl. Ag / AgCl WE (aire = 9,812 mm 2) est situé au centre, entouré par l'Ag / AgCl comme pseudo-RE montré à la figure 1.
- Déposer l'argent métallique sur le verre pour former une électrode d'argent plane. La puce fabrication étape par étape dans une salle blanche est donnée comme suit:
- Lithographie
- Pour le nettoyage de la plaquette, immerger la plaquette de verre d'abord dans conc. HNO 3 salles de bain pour enlever toute contamination organique et ensuite dans 1 M KOH pour nettoyer la surface.
- Appliquer une photo de réserve positive (200 nm d'épaisseur) à laplaquette par centrifugation et précuites la résine à 95 ° C pendant 15 min.
- Exposer la tranche à de la lumière UV pendant 5 secondes à travers un masque de verre.
- Développer la résine photosensible dans une solution de révélateur. Cela permettra d'exposer la zone de verre où les électrodes seront déposés et la superficie restante seront couverts par le non exposée résister.
- verre Gravure
- Immerger la plaquette de verre élaboré dans le bain de KOH pour graver la zone exposée de la vitre.
- Métal dépôt (pulvérisation)
- Dépôt d'argent métallique sur la surface vitrée exposée.
- Un premier dépôt de 20 nm de titane (Ti) couche (par pulvérisation) en tant que couche d'adhérence pour le verre.
- Puis déposer 70 nm palladium (Pd) couche (par pulvérisation) en tant que barrière de diffusion entre l'argent et Ti.
- Enfin dépôt de 500 nm de métal argenté. Ceci est l'épaisseur du métal déposé. La superficie de l'électrode de travail est de 4 mm 2.
- Retirez le remaining résister par le processus de décollage dans un bain d'acétone.
- Découper la tranche dans la taille de la puce unique. La puce est maintenant prêt à être chlorée pour former une électrode Ag / AgCl sur puce.
- Dépôt d'argent métallique sur la surface vitrée exposée.
- Lithographie
- Placez la puce dans un support en interne puce de polytétrafluoroéthylène conçu, comme le montre la figure 1. Le titulaire fournit des connexions électriques faciles via push-pins (ou des épingles à ressort) et contient une cellule électrochimique.
- Chloridize l'électrode d'argent pour former une électrode Ag / AgCl sur la puce. Pour cela, verser 0,1 M solution de FeCl3 dans la cellule pendant 30 secondes. ou jusqu'à ce que la couleur de l'argent de l'électrode devient grisâtre foncé. immersion plus est pas critique alors que la réduction du temps d'immersion peut conduire à aucun dépôt de Ag / AgCl.
- Rincer la puce avec de l'eau déminéralisée pour nettoyer le FeCl3 puce .Le reste est maintenant prêt à être utilisé pour la mesure chronopotentiometric.
2. Préparation d'électrolyte
Remarque: Les électrolytes ont été préparés avec différentes concentrations de chlorure de potassium à 0,5 M KNO 3.
- Préparer 50 ml de KCl électrolyte solution stock de 50 (0,186 g de KCl dans 50 ml de solution).
- De la même solution, ajouter 2,52 g de KNO 3 pour former une solution à 0,5 M KNO 3 électrolyte fond.
- Maintenir la concentration à partir de chlorure de zéro et KNO 3 à 0,5 M. En d'autres termes ajouter 2,52 g de KNO 3 à 50 ml d'eau déminéralisée.
- Ajouter KCl 50 mM pour augmenter la concentration en ions chlorure (de 1 mM à 6 mM) de l'électrolyte, de manière systématique, comme indiqué dans les étapes suivantes.
- Ajouter 100 pi de la KCl 50 mM dans 4,9 ml de 0,5 M KNO3 pour obtenir 1 mM [CL].
- Ajouter 104 pi de la solution à 50 mM KCl dans la solution de l'étape 2.4.1 pour obtenir 2 mM [CL].
- Ajouter 108,41 pl de la solution 50 mM de KCl dans le solution de l'étape 2.4.2 pour obtenir 3 mM [CL].
- Ajouter 113.19 ul de la solution à 50 mM KCl dans la solution de l'étape 2.4.3 pour obtenir 4 mM [CL].
- Ajouter 118,2 pi de la solution à 50 mM KCl dans la solution de l'étape 2.4.4 pour obtenir 5 mM [CL].
- Ajouter 123,3 pi de la solution à 50 mM KCl dans la solution de l'étape 2.4.5 pour obtenir 6 mM [CL].
3. Dispositif expérimental
Remarque: Les mesures ont été effectuées en utilisant un potentiostat (Biologic sciences Instruments, France).
- Placez la puce dans le support de la puce et connecter la borne correspondante du potentiostat.
- Connecter l'électrode terminale de travail du potentiostat à l'électrode Ag / AgCl.
- Branchez la borne d'électrode de référence du potentiostat à une autre électrode Ag / AgCl.
- Connecter la borne de contre-électrode du potentiostat à l'électrode de platine.
- Placez le compmontage expérimental Lete dans une cage de Faraday pour éviter le bruit ambiant.
4. Paramètres d'instrument opérationnels
Remarque: Les paramètres de fonctionnement de la cellule électrochimique sont commandés via l'interface utilisateur du potentiostat. La réponse potentielle du Ag / AgCl WE lors d'une impulsion de courant appliquée est mesurée pour différentes concentrations de l'ion chlorure.
- Dans le programme de potentiostat, ouvrez le chronopotentiométrie technique et définir les paramètres de fonctionnement.
- Réglez les paramètres suivants selon les besoins:
- Courant (I s)
- Durée du courant appliqué (t s)
- Commencer cette technique en cliquant sur le bouton de lecture dans le programme de potentiostat.
Remarque: Le programme affiche la réponse potentiostat potentiel en fonction du temps sous l'impulsion de courant appliqué.
- Réglez les paramètres suivants selon les besoins:
5. Les mesures et données Analysis
- Tracer la courbe d'étalonnage de la durée de transition par rapport à la concentration en ions Cl dans l'électrolyte.
- Changer la concentration CL dans l'électrolyte KCl, systématiquement.
- Démarrer la mesure avec 5 ml de 1 mM de KCl avec 0,5 M KNO 3 fond électrolyte dans la cellule électrochimique.
- Commencer l'expérience chronopotentiometric en utilisant le potentiostat et à appliquer un courant de 10 mA / cm -2 pendant 10 secondes et stocker les données.
- Systématiquement changer la concentration à 6 mm avec des incréments de 1 mm et de répéter les mesures.
- Stocker les données mesurées en a.mpt fichier et analyser le fichier de données dans le programme de traitement de données.
- Analyser les données en utilisant un programme de traitement de données développée en interne pour calculer la dérivée première de la réponse potentielle et de calculer le pic de la première dérivée. Le pic de la première dérivée est le temps de transition.
Remarque: La morue complèteING des données programme de traitement est donné dans les informations supplémentaires d'Abbas et al., 2014.
- Analyser les données en utilisant un programme de traitement de données développée en interne pour calculer la dérivée première de la réponse potentielle et de calculer le pic de la première dérivée. Le pic de la première dérivée est le temps de transition.
- Répéter la mesure trois fois avec de l'intervalle d'une heure chacun.
- Ouvrir tous les fichiers de données dans le programme de traitement de données et de calculer le temps de transition pour chaque mesure. étapes de détail du calcul des temps de transition est donnée ci-dessous:
- Tracer la différence de potentiel en fonction du temps obtenu à partir des fichiers de données de mesure chronopotentiometric.
- Calculer la première dérivée de la réponse potentielle.
- Indiquer le maximum de la dérivée première et la durée de celui-ci. Le temps du maximum de la dérivée première est le temps de transition.
- Pour la courbe d'étalonnage, tracer la racine carrée de la durée de transition par rapport à la concentration en ions Cl.
- Ainsi que les données mesurées tracer la courbe théorique sur la base de l'équation de sable à 25. Calculer retour du Coeffic de diffusionient du tracé de données.
- Dans le tracé de données mesurée entre le temps de transition et la [CL] prendre un point quelconque de la ligne et enregistrer la valeur du temps de transition et la [CL]. L'équation de sable est donnée comme suit:
τ = (FC * / 2j (1-t Cl -)) 2 Dπ
Ici, C * est la concentration en vrac d'ions Cl, F est la constante de Faraday, j est la densité de courant, t Cl - est le nombre de transport et D est le coefficient de diffusion. Négliger les t Cl - car il est proche de zéro pour une plus grande concentration de l'électrolyte de fond. - La variable ne reste dans l'équation de sable dans le coefficient de diffusion; mettre la valeur du temps de transition, la concentration en ions chlorure et le courant appliqué à l'équation de sable à obtenir la valeur du coefficient de diffusion.
- Dans le tracé de données mesurée entre le temps de transition et la [CL] prendre un point quelconque de la ligne et enregistrer la valeur du temps de transition et la [CL]. L'équation de sable est donnée comme suit:
- Changer la concentration CL dans l'électrolyte KCl, systématiquement.
- Drift mesure
- Verser 5 ml de 1 mM de KCl dans lePile électrochimique.
- Dans le potentiostat, régler le courant demandé à être 10 heures -2 et heure à 10 sec.
- Mesurer la réponse potentielle pendant 2 semaines avec trois mesure chaque jour avec un intervalle de trois heures entre les mesures.
- Actualiser l'électrolyte, à savoir, 1 mM de KCl, tous les jours avant d'effectuer les mesures.
- Tracer le temps de transition au cours de deux semaines de mesures. La variation de la durée de transition par jour est la dérive de la réponse de temps de transition.
- Effet de l'électrode de pseudo-référence sur les mesures de temps de transition
Note: Plusieurs pseudo-références comme un fil Ag / AgCl, un fil de platine et un fil d'acier sont testés pour mesurer le temps de transition.- Verser 4 mM de KCl électrolyte dans la cellule électrochimique.
- Utilisez Ag / AgCl comme électrode pseudo-référence et le connecter à la borne d'électrode de référence du potentiostat. En raison de l'impulsion de courant anodique du Cl & #713; ions sont épuisées près de l'électrode de travail Ag / AgCl.
- Effectuez la mesure chronopotentiometric en appliquant une densité de courant de 15 Am -2 pendant 10 sec.
- Répéter les mesures de platine comme électrode pseudo-référence et enregistrer les données.
- Répéter les mesures avec la barre d'acier comme une électrode pseudo-référence et enregistrer les données.
- Tracer le temps de transition mesurée pour différentes électrodes pseudo-référence utilisés.
- Répétez l'ensemble complet de mesure avec 5 mM de KCl et tracer le temps de transition en utilisant différentes électrodes pseudo-référence.
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Representative Results
L'électrode Ag / AgCl est fabriqué sur une puce en verre (figure 1) en utilisant un processus de salle blanche standard. La configuration de mesure chronopotentiometric (figure 2) a été utilisé et la réponse a été mesurée en utilisant un potentiostat. Pour observer l'effet de la concentration en ions Cl sur la période de transition, des solutions contenant 4, 5 et 6 mM de Cl ions à 0,5 M KNO3 fond sont mesurées (Figure 3). La courbe d'étalonnage de la racine carrée de la durée de transition par rapport à la concentration en ions Cl est tracée le long de la courbe théorique (figure 4). Temps de réponse transitoire a été mesurée pendant deux semaines pour évaluer la dérive de la mesure (figure 5). Temps de transition est mesurée en 4 et 5 concentration en ions mm LC pour différents électrode pseudo-référence pour observer l'effet du système de référence à l'heure de transition (figure 6). legamme de densité de courant sur la plage de 1-6 mM [CL] est évaluée à partir de l'équation de sable (tableau 1).
Le temps de transition a été mesurée à diverses concentrations d'ions Cl, à savoir 4, 5 et 6 mM, comme indiqué sur la figure 3. La réponse de potentiel correspondant est visible ainsi que sa dérivée première. Les sommets des premières dérivées donnent les temps de transition. L'instant de temps du pic se déplace vers des valeurs plus élevées avec l'augmentation de [CL]. Cela devrait en plus d'ions Cl présents dans l'électrolyte en vrac signifie qu'il faudra plus de temps pour épuiser complètement les ions Cl près de la surface de WE. Les temps de transition mesurées pour les concentrations mentionnées sont 2,69, 4,28 et 5,92 secondes, respectivement.
Les mesures de temps de transition ont été calibrés par rapport à la concentration connue d'ions chlorure. Les données mesurées etl'ajustement linéaire est présentée en figure 4. La racine carrée de la durée de transition est en corrélation linéaire avec le [Cl], comme prédit par l'équation de sable. Le coefficient de diffusion apparent d'ions Cl à partir des données de mesure est jugée 2,280 x 10 -9 m 2 s -1, ce qui est en bon accord avec la valeur théorique, D = 2 x 10 -9 m 2 s -1. L'écart peut être dû à l'incertitude sur la valeur de la densité de courant attribuée à la zone de surface changeant pendant l'impulsion de courant. En outre, l'écart est relativement plus grande pour des concentrations plus élevées, par exemple, 7 mm. Ceci est attribué à l'épaisseur relativement importante du profil de concentration, ce qui le rend plus sensible à convection.
La nature dynamique de temps de transition assure une mesure sans dérive. Pour analyser la dérive, le temps de transition pour 1 mm LCa été mesurée pendant deux semaines, comme indiqué sur la figure 5. Il y a une tendance à la diminution dans le temps de transition, 0,23 ms / jour (ce qui correspond à 0,8 uM / jour), dans l'ajustement linéaire des données. Néanmoins, ce changement est petit et peut être attribuée à des erreurs de manipulation, en changeant CL concentration en ions due à l'évaporation, changement de densité de courant apparente et les variations de température au cours de la période de mesure. Il est donc difficile de donner une conclusion au sujet de la dérive de béton du capteur; soit il n'y a pas de dérive inhérente ou la dérive est relativement faible.
Un autre aspect de la nature dynamique de la mesure du temps de transition est son indépendance sur un système de référence. Divers pseudo-références (un fils Ag / AgCl, un fil de platine et d'un fil d'acier) ont été mis en place pour mesurer le temps de passage d'une électrode Ag / AgCl en 4 et 5 mm [CL]. Les mesures sont présentés sur la figure 6. Pour diverses pseudo-RÉFÉRE RCE la réponse ne change pas de façon significative, le temps de transition varie dans les 80 ms (± 75 pm à 4 et 5 ions mM CL). Par conséquent, le système de référence n'a pas d'effet systématique; tout fil métallique peut être utilisé comme une électrode de pseudo-référence pour les mesures de temps de transition.
Figure 1. Chlorure puce de capteur avec la cellule électrochimique. (A) La puce de détection d'ions Cl des électrodes Ag / AgCl sur un substrat en verre et des plots de connexion électrique. La dimension de la pastille de verre est de 15 x 20 mm 2, alors que la zone exposée dans la cellule électrochimique est de 78 mm 2. (B) La cellule (de support de puce) complète électrochimique avec la puce montée. La surface circulaire du milieu montre la zone de la puce exposée à l'électrolyte 16. 3312 / 53312fig1large.jpg "target =" _ blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Figure 2. Schéma de l'approche de temps de transition. (A) Schéma de l'approche de détection des ions Cl. Au cours d'une impulsion de courant appliquée au WE par rapport à un CE (non inclus dans cette figure), des ions chlorure épuisent à l'Ag / AgCl NOUS, entraînant la CL profil de concentration d'ions illustré. (B) Schéma de l'AV et dΔV réponse / dt. La ligne continue (-) et une ligne pointillée (-) représentent dt AV et dΔV / respectivement. τ est le temps de transition et t est la durée de l'impulsion de courant appliqué. Ici, t / τ est le rapport entre le temps courant appliqué et la durée de transition lorsque t / τ = 1, les ions Cl à la surface de l'électrode de travail épuise complètement 16. https://www.jove.com/files/ftp_upload/53312/53312fig2large.jpg "target =" _ blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Figure 3. Transition des mesures de temps. Les chronopotentiogrammes (trait plein) et leurs dérivées premières (ligne pointillée) de l'électrode Ag / AgCl par rapport à l'autre Ag / AgCl pseudo-RE dans des solutions de 4, 5 et 6 ions mM cl. L'électrolyte de fond est de 0,5 M KNO 3, l'impulsion de courant appliquée est 10 heures -2 et la température ambiante est de 20,9 ° C. Les pentes maximales des réponses possibles sont indiquées par les lignes pointillées 16. S'il vous plaît cliquer ici pour télécharger ce fichier.
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Figure 4. Courbe de calibration. Une courbe d'étalonnage montrant la racine carrée de la durée de transition par rapport à la concentration en ions Cl, dans un 0,5 M KNO3 fond électrolyte. Les points circulaires (o) sont les données mesurées et la ligne continue (-) est l'ajustement linéaire. La ligne en pointillés (-) est la courbe théorique de l'équation de sable, éq. (2). L'impulsion de courant appliquée est 10 heures -2 et la température ambiante est de 20,8 ° C. D et Da sont les coefficients (mesurée) diffusion théoriques et apparentes, respectivement 16. S'il vous plaît cliquez ici pour télécharger ce fichier.
Figure 5. Analyse de la dérive. Des mesures ultérieures de la période de transition au cours de deux semaines. Chaque mesure a été réalisée etrès autre jour, avec 3 mesures effectuées chaque jour et 3 heures entre chaque mesure le même jour. L'électrolyte contient 1 mM de Cl ions dans un KNO3 fond 0,5 M et l'impulsion de courant appliquée est 10 heures -2. Les points de données et ajustement linéaire sont désignés par (+) et une ligne en pointillés, respectivement 16. S'il vous plaît cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Figure 6. Effet de différentes électrodes pseudo-référence. Mesuré temps de transition à l'aide de pseudo-RE composées d'une jonction liquide RE Ag / AgCl, fil Ag / AgCl, fil de platine et fil d'acier. L'impulsion de courant appliquée est de 15 Am -2 et la température ambiante est de 21,2 ° C. Ici, les marques + et o montrent les données mesurées pour 4 et 5 mM ions de Cl dans un KNO3 0,5 Mfond, respectivement 16. S'il vous plaît cliquer ici pour télécharger ce fichier.
| [CL] Plage (mM) | Densité de courant, j (Am -2) | (j / C *) min (A ∙ m ∙ mol -1) | (j / * C) max (A ∙ m ∙ mol -1) | τ min (s) | τ max (s) |
| 1-6 | dix | 1.66 | dix | 0,146 | 5.26 |
Tableau 1. La densité de courant sélectionnée pour un Clˉ plage de concentration d'ions de 1 à 6 mm, évaluée à partir de l'équation. (3). Les valeurs correspondantes du rapport j / C et le temps de transition 16 sont également donnés.
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Discussion
Le temps de transition est le moment de flexion; il est théoriquement indépendant du ie potentiel de référence, l'électrode de référence. Par conséquent, tout fil métallique peut être utilisé comme une électrode de pseudo-référence pour les mesures de temps de transition. Contrairement à la mesure potentiométrique existant d'ions chlorures dans le béton ce procédé permet une longue durée et sans étalonnage mesure. En outre, la sensibilité et la plage de détection de concentration peuvent être réglées en ajustant l'impulsion de courant appliqué. Pour des concentrations plus élevées CL, qui sont le cas dans le béton, impulsion de courant plus élevée doit être appliquée afin de maintenir le temps de transition au sein de 6 sec.
Bien que la mesure dynamique en utilisant le temps de transition d'une électrode Ag / AgCl semble une alternative intéressante pour référence et de détection sans étalonnage des ions Cl. L'interférence d'autres anions, tels que les hydroxydes et les halogénures, peut limiter la faisabilité spécially lorsque la concentration des ions qui interfèrent est plus élevé que les ions Cl. Par exemple, un mélange (élargir) pic de temps de transition est observée si le [OH] est 10 fois plus élevé que le [CL] dans l'électrolyte. Dans ce cas, les pics de temps de transition pour les ions OH et CI ne peuvent pas être différenciées. La plage de détection de [CL] dépend de la concentration des ions perturbateurs tels que les ions OH 7. Nous avons testé jusqu'à 1 uM de KCl en l'absence d'ions qui interfèrent. De plus, en présence d'iodure (I) et le bromure (Br) ions le capteur préférentiellement détecter le temps de transition pour i et BR ions plutôt que du chlorure. Typiquement, dans l'interférence de béton à partir d'ions I et Br est sans importance en raison de leur absence ou quantité négligeable. En outre, l'interférence parmi les ions hydroxyde et des halogénures peut être compensé, en recouvrant l'électrode Ag / AgCl avec une membrane sélective d'ions chlorure-polymère (ionophores) 26.
L'impulsion de courant appliqué est un paramètre critique dans la présente détermination du temps de transition et doit être soigneusement choisie. impulsion de courant plus élevé peut rapidement dégrader la surface AgCl avec la formation d'oxyde d'argent. Alors que les résultats d'impulsions de courant inférieures à un temps de transition plus longue, ce qui induit par conséquent des erreurs de temps de transition en raison de convection indésirable. L'impulsion de courant doit être réglée d'une manière telle que le temps de transition se trouve à 6 sec. Cela peut être évaluée en mettant transition valeur temps et des limites de concentration dans l'équation de sable 16. La dégradation de la surface due à des impulsions de courant plus élevées peut être résolu en appliquant un courant (la charge cathodique, je c xt c) inverse après chaque mesure (responsable anodique, je une xt a). Le courant cathodique va supprimer l'excès AgCl déposé pendant l'impulsion de courant anodique. Les Curren cathodiquest devrait être inférieure en amplitude et en plus dans le temps, t c, de telle sorte que la charge de anodique et courant cathodique doit être égale, à savoir, je t a = I c t c. En outre, une gamme approximative de la [CL] concentration d'ions doit être déterminée à l'avance et l'impulsion de courant est appliquée d'une manière telle que le temps de transition devrait atteindre dans les 5 à 10 secondes. En outre, le programme de potentiostat doit être ajustée de telle sorte que le courant anodique arrête une fois que le temps de transition est atteinte. Cela permettra d'éviter la formation d'Ago.
Cette méthode peut être utilisée pour la mesure à long terme des ions Cl en béton donnant à long terme et des mesures fiables. Il peut être utilisé pour surveiller les ions Cl dans l'eau potable, des piscines et des échantillons biologiques. En outre, elle peut être étendue à surveiller d'autres ions halogénure tels que l'iodure et bromide l'eau potable.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Platinum wire (≥99.99% trace metals) | Sigma Aldrich, the Netherlands | EP1330-1EA | |
| Potassium chloride (BioXtra, ≥99.0%) | Sigma Aldrich, the Netherlands | P9333-500G | |
| Potassium hydroxide (90% pure reagent grade) | Sigma Aldrich, the Netherlands | 484016-1KG | |
| Ferric chloride | Sigma Aldrich, the Netherlands | 451649-1G | |
| potassium nitrate (>99% reagent grade) | Sigma Aldrich, the Netherlands | P6083-500G | |
| Ag/AgCl liquid junction reference electrode | BASi, USA | model MF-2079 | |
| VSP potentiostat | Biologic Science Instruments, France | VSP 300 | |
| Steel wire | Microlab TU Delft | ||
| Silver wire | Sigma Aldrich, the Netherlands |
References
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