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기기원리

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Voltammetry

용액상에서 전극 반응에 의한 전위차, 전기량, 전도도값의 변화등 물질과 전기와의 관계를 다루는 학문을 전기화학이라고 하며, 이 원리를
물질의 화학 분석에 이용하는 방법을 전기화학 분석법이라 한다.
전해질을 포함한 시료 용액에 적당한 전극을 담그어 전기화학전지를 만들고 전극 전위를 측정하여 물질을 정량하는 방법을
전위차법(Potentiometry), 전극 사이의 전기저항을 측정하는 방법을 전도도법(Conductometry), 전극을 통하여 흐르는 전기량을 측정하는
방법을 전기량법(Coulometry), 전류를 측정하여 분석하는 방법을 전류법(Amperometry)이라 한다.


이밖에 두 가지 전기적 성질을 동시에 측정하여 분석하는 방법도 있는데, 전류와 전압의 관계를 측정하는 방법은 전류-전압법(Voltammetry)
이고 이 방법의 한 가지가 Polarography 법이다.
Voltammetry는 counter electrode 와 working electrode 간에 공급되는 전압에 따른 전류의 변화를 측정하여 분석 시료에 대한 정보를
얻어내는 전기화학적 분석 방법의 일종으로 1920년대초 체코의 화학자 Heyrovsky에 의해 Polarography라는 이름으로 발명되었다.
그후 기기 장치의 발전과 더불어 polarography 는 0.5mg/l 이하의 농도까지의 미량 금속 및 유기성분을 측정함으로써 최근 몇 년간 그
전성기를 맞고 있다.
특히 voltammetry이 일종인 Anodic Stripping Voltammetry는 0.1mg/l 혹은 그 이하의 농도까지 유독 중금속을 분석함으로써 극미량
분석에 효과적인 방법으로 증명되고 있다. 이 방법은 X-ray fluorescence, Emission spectroscopy보다 감도가 좋은 것으로 나타나고 있으며
미량의 유기성분 및 Nitrate, Nitrite, Cyanide, Sulfide, Chrloride등의 음이온 측정에도 유용하게 이용되고 있다.
Voltammetry는 비교적 저가이면서도 정확성과 재현성이 뛰어나 분석화학의 거의 모든 분야에서 폭넓게 응용할 수 있으며, 이런 응용은 특히
물분석 (폐수, 음용수, 하천수), 식품, 제약, 도금, 화학 공업등에서 폭넓게 자리 잡아가고 있다.
스위스와 같은 여러 국가들에서는 수질 관리를 위한 공식적인 분석 방법으로 적용되고 있으며 미국에서는 제약 분석에서의 공식 방법으로
이용되고 있다.


1930년대초 처음 기기장치로 상용화된 polarography는 전자 기술의 진보와 많은 연구의 결과 기존의 방식에서 voltammetry로 확장되어
폭넓은 응용이 이루어지게 되었다. Voltammetry란 용어는 특정한 전극에서 전압-전류간의 관계를 측정하는 것으로 정의되며 이러한 목적에
의해적하수은 전극(dropping mercury electrode)를 사용하는 경우를 Polarography라고 한다. 즉, polarography는 voltammetry의 특수한
분야라고 볼 수 있다.