Pilar elektrokimia modern: paruh kedua abad 20 dan setelahnya (Bag. 1)

Jika sistem energetik elektrokimia mendominasi paruh pertama abad ke-20, kinetika reaksi elektrokimia mulai dikenali sebagai cabang penting elektrokimia teoritis dalam paruh kedua. Kredit untuk menghubungkan elektrokimia dan kinetika harus diberikan kepada ahli kimia fisika Inggris John Alfred Valentine Butler (1899-1977). Ia, bersama dengan ahli kimia permukaan Jerman Max Volmer (1885-1965), dan ahli kimia fisika Hungaria Tibor Erdey-Gruz (1902-1976), meletakkan bibit basis fenomenologi kinetika elektrokimia. Persaman Butler-Volmer merupakan produk kontribusi mereka terhadap elektrokimia teoritis. Masyarakat di Berlin kenal baik dengan Institu Butler-Volmer di Universitas Teknik Berlin dan Max-Volmerstrase. Pada tahun 1951, Butler bekerja sama dengan R.W. Gurney memperkenalkan konsep tingkat energy dalam perhitungan elektrokimia. Kontribusi Butler terhadap biokimia kurang dikenal, khususnya penelitiannya tentang kinetika aksi enzim. Kinetika elektroda juga tumbuh dengan sangat luar biasa melalui penelitian ahli elektrokimia Jerman Klaus-Jurgen Vetter (1916-1974), yang membuat interpretasi jalan pintas tentang densitas pertukaran arus, orde reaksi elektrokimia dan potensial Flade.

Pada akhir tahun 1950an, teknik elektroanalitis menjadi matang dengan studi elektroda tetesan merkuri menggantung oleh ahli kimia Polandia Wiktor Kemula (1902-1985), yang penelitian seminalnya dalam kimia elektroanalitis mengarah pada penelitian ekstensif dalam polarografi, elektrokimia amalgam, voltametri pelucutan, voltametri siklus dan transfer elektron. Ahli kimia fisika dan analitis Belanda-Amerika Izaak Maurits Kolthoff (1927-1962), lebih popular dikenal sebagai “bapak kimia analisa” membantu transformasi kimia analisa dari sebuah seni dengan resep empiris ke disiplin ilmiah mandiri. Diantara kontribusinya terhadap kimia elektroanalitis adalah analisa konduktometri dan potensiometri, polarografi untuk analisa logam jarang lingkungan, elektroda selektif ion, transfer electron dan reaksi presipitasi, dan kimia media non-air. Ia mengembangkan struktur kimia analisa dan galaksi mahasiswa, yang meliputi nama tercetak tebal seperti James J. Lingane dan Herbert A. Latinen. Amalgamasi gagasan konsep dari bidang yang luas seperti energetic, kinetika, stereokimia, elektrokimia, pH, reaksi asam-basa yang dibawa Kolthoff ke kimia analisa merupakan impor yang Lingane sekali waktu berkata, “ . . . kimia analisa belum pernah dilayani oleh pikiran yang lebih orisinal, maupun pena yang lebih kreatif daripada Kolthoff.”

Perkembangan parallel juga terjadi dalam instrumentasi elektrokimia, paling signifikan diantara mereka mungkin penemuan potensiostat oleh ahli fisika-insinyur Jerman Hans Wenking (lahir 1923). Berdasar pada amplifier bola, yang ia rancang pada tahun 1952, sebagai inti temuannya, Wenking memberikan kontribusinya terhadap elektrokimia melalui potensiostat. Sampai tahun 1957, potensiostatnya digunakan di Max Planck Institute di Gottingen untuk studi korosi. Kemudian, Wenking bersama dengan Gerhard Bank, mulai membuat instrument tersebut. Potensiosptat telah banyak berubah dalam sirkuitnya, tetapi potensistat Wenking tetap nama dagang yang umum dan melayani elektrokimia dalam cara yang tak terhitung: pengukuran korosi, elektrolisa terkontrol dan pasivasi elektrokimia.

Ketika Jerman terus melanjutkan kontribusinya terhadap pertumbuhan elektrokimia, muncul nama besar lainnya: Heinz Gerischer (1919-1994). Studi elektrokimia dan fotoelektrokimia pada elektroda semikonduktor dan elektrokimia keadaan tereksitasi brhutang budi asalnya pada jenius ini. Pada tahun 1960 dan 1961, ia melakukan analisa matematika detail reaksi redoks pada elektroda logam dan semikonduktor, yang dengan itu ia menunjukkan bahwa transfer electron melalui antarmuka elektroda-elektrolit terjadi melalui pengkanalan. Berbekal latar belakang kimia dan fisika yang kuat, ia bermain dengan beberapa konsep, banyak diantaranya hanya merupakan awal yang tak terselesaikan: tahap potensial ganda (atau modulasi AC) untuk memperlajari reaksi elektrokimia cepat, elektrokimia antarmuka, elektroda Kristal tunggal dan difraksi electron energy rendah (yang asistennya Gerhard Ertl [lahir 1936) lanjutkan, Ertl menerima Hadiah Nobel dalam Kimia pada tahun 2007], vakum ultra tinggi, dan spektroskopi terhadap waktu. Penelitiannya tentang kinetika elektroda mencakup banyak dasar interpretasi mekanisme proses elektroda. Sebagai contoh, ia memperkenalkan teknik transient potensiostat untuk studi mekanisme reaksi.

Disadur dari:

Pillars of Modern Electrochemistry: A Brief History oleh A. K. Shukla & T. P. Kumar, 2008.