Bei welchem Potential lässt sich der Strom einfangen?

1. Der Faraday-Strom an einer Pt-Mikroscheibenelektrode (Ø 5 µm, 0,05 M H₂SO₄) wird über ein externes elektrisches Feld auf einen Sollwert geregelt, während das Elektrodenpotential variiert wird.
2. Messgröße ist die Stellgröße des Reglers, d. h. die zur Konstanthaltung des Stroms erforderliche Feldstärke als Funktion des Potentials (Regelkurve).
3. Als Wirkungsschwelle wird das Potential bezeichnet, ab dem die Regelung den Sollstrom erstmals hält. Die Regelkurve schließt sich daran an.

Die Antwort einer Dipolschicht auf ein zusätzliches Feld wird durch ihre differentielle Suszeptibilität bestimmt. Diese ist maximal, wenn die mittlere Orientierung der Wassermoleküle an der Grenzfläche null ist, und nimmt mit zunehmender Vorpolarisation ab. Wir erwarten daher, dass die Wirkungsschwelle nahe dem Potential liegt, an dem das Grenzflächenwasser seine Vorzugsorientierung umkehrt.

Trifft dies zu, wäre die Wirkungsschwelle ein elektrisch zugänglicher, lokaler Indikator für das Potential maximaler Entropie (pme) an Mikroelektroden.

Fünf Arbeitsgebiete

Debye-Länge

≈ 1,2 nm in 0,05 M H₂SO₄. Ob das externe Feld die Grenzfläche erreicht, ist ungeklärt; drei Kontrollexperimente sind geplant.

Referenz

Im Zwei-Elektroden-Betrieb führt die Referenzelektrode den Messstrom. Ihr Verhalten unter Last wird gesondert charakterisiert.

Feldangaben

Angegebene Feldstärken beziehen sich auf den Raum zwischen Feld- und Arbeitselektrode, nicht auf die Grenzfläche.

Nutzung

Die Methode ist veröffentlicht (Electroanalysis, 1999) und steht damit zur uneingeschränkten Verwendung offen.