Polarograafin ymmärtäminen: sähkönjohtavuuden mittaamiseen käytetty laite

Polarografi on laite, jolla mitataan materiaalin sähkönjohtavuutta. Se koostuu kahdesta elektrodista, joista toinen on paikallaan ja toinen liikkuva ja jotka on upotettu testattavaan materiaaliin. Liikkuvan elektrodin liike saa aikaan muutoksen sähkökentässä paikallaan olevan elektrodin ympärillä, mikä puolestaan saa aikaan virran kulkemisen elektrodien välillä. Elektrodien välillä kulkeva virta on verrannollinen testattavan materiaalin johtavuuteen.

Saksalainen fyysikko Gerhard Friedrich Michel keksi polarografin 1900-luvun alussa, ja sitä käytettiin laajalti materiaalien sähkönjohtavuuden mittaamisessa. Se on suurelta osin korvattu nykyaikaisemmilla tekniikoilla, kuten neljän pisteen anturi- ja pyyhkäisyanturimikroskopialla. Polarografia käytetään edelleen joissakin erikoissovelluksissa, kuten erittäin johtavien materiaalien tutkimuksessa ja puolijohteiden erittäin alhaisten epäpuhtauksien pitoisuuksien mittaamisessa. .

Polarografin taustalla oleva periaate perustuu siihen tosiasiaan, että kun materiaali asetetaan sähkökenttään, materiaalissa olevat ionit tai vapaat elektronit liikkuvat vasteena kenttään aiheuttaen sähkövirran virtaamisen. Elektrodien välillä kulkevaa virtaa mittaamalla voidaan määrittää materiaalin johtavuus.

Polarografi on monipuolinen työkalu materiaalien sähköisten ominaisuuksien tutkimiseen ja sitä on käytetty monenlaisissa sovelluksissa metallien ja puolijohteiden tutkimuksesta maaperän vastusmittaus. Se on edelleen tärkeä työkalu tutkimuksessa ja kehityksessä sekä laadunvalvonnassa ja prosessien seurannassa eri toimialoilla.