Модифицирование электродов.
В большинстве случаев закрепление модификатора на поверхности электрода осуществляется путем адсорбции. Преимуществом здесь является то, что достаточно очистить поверхность перед модифицированием от продуктов электрохимической реакции, для последующего использования. Однако перед каждым измерением необходимо проводить модификацию заново и, следовательно, время жизни таких время жизни таких электродов невелико.
В последнее время в качестве альтернативы применяются способы предварительной иммобилизации модификаторов на электродах из различных материалов, таких как: стеклоуглерод, композитные материалы, углеродные волокна, стеки и т.д. таким образом удается создать электроды с заданным параметрами чувствительности и селективности.
Среди объемных углеродсодержащих электродов наибольшее распространение получили угольно-пастовые, в большинстве случаев повторяющие форму монолитного электрода – металлического или графитового стержня электрода. Это цилиндр из угольной пасты, заключенный в полую оболочку изолирующего материала- стеклянную или пластиковую трубку. Она определяет площадь торца цилиндра и играет роль резервуара. В действительности в переносе заряда участвует лишь незначительная часть электродного вещества, которая контактирует с анализируемым раствором. К достоинствам таких конструкций электрода можно отнести простоту изготовления и легкость обновления рабочей поверхности (механическая чистка или срезание углеродного слоя, шлифовка поверхности.). шлифовка нужная также для достижения шероховатости поверхности, что обеспечивает сходимость отношения истинной и геометрической площади поверхности электрода и сигнала-отклика. В ряде случаев шлифовка сопровождается частичным плавлением наполнителя, который заполняет поры и снижает пористость электрода, и, как следствие и нежелательные процессы попадания в него электролита. Кроме того, шлифовка способствует частичному окислению активных поверхностных групп графитовых материалов и наполнителей. (окисление частичек металлов с образованием оксидов). Подобного рода недостатки можно устранить путем подбора условий предварительной подготовки электрода перед проведением измерений (кондиционирование при определенном потенциале, вымачивание в растворе модификатора, обработку в органическом растворителе).
Наряду с объемной конструкцией, угольно-пастовые электроды (УПЭ) могут иметь планарный (пленочный) тип исполнения. Они представляют собой токосъемник, покрытый тонким слоем проводящей пасты, содержавший модификатор. Такой электрод характеризуется высоким отношением площади рабочей поверхности к объему пасты. Для устранения растекания поверхностного слоя, при его формировании применяют более вязкие пасты, нежели для объемных электродов. Поскольку повышение вязкости сопровождается, как правило, снижение электропроводности, пленочные электроды характеризуются несколько худшими электрическими свойствами. Здесь основными способом избегания значительных потерь можно назвать уменьшение толщины поверхностного слоя и увеличение его электропроводности за счет включения в состав пасты медиаторов электронного переноса компонентов со смешанной электронно0ионной проводимостью. При толщине не более 10 мкм электроды называют тонкоплёночными. При массовом производстве пленочные электроды дешевле объемных УПЭ, т.к. масса модификатора и графитового компонентов них составляет десятые доли грамма, причем практически все это количество участвует в химических (осаждение, окислительно-восстановительные превращения) или электрохимических (электрокаталитических) реакциях с участием определяемого вещества. Пленочные электроды выгодно отличаются от объемных многообразием геометрии рабочей поверхности и широкими возможностями миниатюризации. Существуют различные подходы к изготовлению пленочных электродов. Это технологии трафаретной и струйной печати, фотолитография, вакуумное напыление и травление.