O que significa espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS)?
A espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) determina as propriedades dielétricas dos materiais. Isso é medido pela interação do campo externo com o momento de dipolo de uma determinada amostra, geralmente indicado pela permissividade.
Também é considerada uma técnica experimental que descreve sistemas eletroquímicos. Este método mede a impedância do sistema em uma série de frequências. Assim, a resposta de frequência envolvendo propriedades de dissipação e armazenamento de energia é divulgada. Na maioria das vezes, os dados coletados por espectroscopia de impedância eletroquímica são transmitidos graficamente em gráficos de Nyquist e gráficos de Bode.
A espectroscopia de impedância eletroquímica também é conhecida como espectroscopia dielétrica.
Industriapedia explica a espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS)
A maioria das estruturas físico-químicas, como osciladores e células eletroquímicas, bem como tecidos biológicos, possuem propriedades de dissipação e armazenamento de energia. A espectroscopia de impedância eletroquímica serve como método para medi-los ou avaliá-los.
A impedância é a oposição que existe ao fluxo de corrente alternada dentro de um sistema crítico. Uma forma passiva de sistema elétrico é composta de um resistor, ou dissipador de energia, e um capacitor, ou elementos de armazenamento de energia. Se o sistema for completamente resistivo, a oposição AC a DC é a resistência.
A impedância eletroquímica é tipicamente medida com o uso de um pequeno sinal de excitação, então a resposta da célula é falsamente linear. Nesse sistema, a resposta ao potencial senoidal é uma senóide de frequência semelhante. Essas frequências podem ser representadas através dos gráficos de Bode e Nyquist.
Medir o EIS é muito demorado e pode levar muitas horas. Com este método, o sistema sob medição deve estar em um estado constante durante todo o tempo necessário para medir o espectro EIS. O desvio do sistema é um problema comum neste tipo de medição e análise.
Na prática, é difícil atingir um estado estacionário devido a vários fatores, como:
- impurezas
- Crescimento da camada de óxido
- Acúmulo de produto de reação
- Degradação do revestimento
- Mudanças na temperatura
Este método desenvolveu-se tremendamente ao longo dos anos. Atualmente é amplamente empregado em vários campos científicos, como interação biomolecular, teste de células de combustível e definição microestrutural. Muitas vezes, esta técnica revela informações sobre o mecanismo de reação do processo eletroquímico. Isso descreve o fato de que vários estágios de reação governarão em frequências definidas e tal resposta refletida pelo EIS ajuda a determinar a taxa de passo limitante. Assim, estes devem ser evitados para obter medições precisas.