Potensiostat adalah instrumen yang banyak digunakan dalam berbagai eksperimen elektrokimia, seperti potensiometri dan kolombimetri. Dalam jenis eksperimen ini, sumber yang menyediakan beda potensial konstan seringkali diperlukan. Hal ini dicapai melalui potensiostat, yang dapat mengontrol perbedaan potensial dalam satu, dua atau lebih elektroda kerja, dengan bantuan elektroda referensi dan elektroda bantu.
Instrumen ini mengatur agar beda potensial konstan pada elektroda kerja, mengambil tegangan pada elektroda referensi sebagai titik referensi dan mengoreksi variasi dengan mengontrol arus pada elektroda bantu.
Pada gambar di bawah ini, skema struktur sebuah potensiostat.
Potensiostat adalah instrumen yang sangat penting dalam eksperimen elektrokimia yang mencakup sistem tiga elektroda untuk mempelajari reaksi redoks dan fenomena kimia lainnya. Data yang diperoleh dalam percobaan ini sangat bergantung pada kerja yang dilakukan oleh peralatan ini. Misalnya, dalam percobaan voltametri, arus listrik dipelajari terhadap perbedaan potensial. Dalam columbimentry, jumlah coulomb terhadap arus listrik tertentu dalam ampere dipelajari. Dalam semua percobaan ini potensiostat diperlukan untuk mengontrol kondisi tegangan.
Di banyak potensiostat lama, data diperoleh langsung dari perangkat melalui semacam sidik jari fisik. Dalam potensiostat saat ini, instrumen terhubung ke komputer, di mana perangkat lunak yang sesuai telah diinstal untuk mendapatkan hasil percobaan dan mengamati kondisi di dalamnya. Hal ini sangat memudahkan tugas pengolahan data.
Elektroda potensiostat akan bersentuhan langsung dengan zat yang akan dianalisis, sehingga karakteristiknya sangat penting. Elektroda tidak boleh mengganggu proses kimia yang akan dipelajari. Juga, ukuran elektroda mempengaruhi jumlah arus yang melewatinya. Karakteristik utama yang harus diperhatikan dalam potensiostat adalah sebagai berikut: rentang potensial listrik yang dapat diukur dan yang mampu diterapkannya, presisi dalam potensial listrik ini, rentang kecepatan pengukuran (ultramikroelektroda digunakan untuk kecepatan tinggi), rentang arus listrik yang dapat diukur dan diterapkan oleh instrumen, jumlah elektroda kerja yang dapat ditangani instrumen, ukuran file, kemungkinan antarmuka dengan komputer, di antara karakteristik penting lainnya.
Operasi dasar.
Potensiostat mampu mengukur dan mengendalikan potensi sel, mendeteksi perubahan resistansi, dan memvariasikan intensitas arus yang diberikan ke sistem sesuai dengan variasi ini, sehingga perbedaan potensial akan tetap konstan. Jika resistansi meningkat, intensitas arus harus dikurangi, jika tegangan dipertahankan konstan, dan jika resistansi berkurang, potensiostat harus meningkatkan intensitas arus. Ini adalah penerapan hukum Ohm:
Dimana R adalah resistansi, I intensitas arus dan E beda potensial yang ingin Anda pertahankan konstan.