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电化学工作站中的恒电位仪基本原理

[ 时间:2020-06-24 点击:140 ]

   概述

  恒电位仪是用于控制同一电解池中,工作电极和参比电极之间电位差的电子设备,是通过辅助电极或对电极,向电解池中引入电流来实现的。

  在几乎所有应用当中,恒电位仪都是在测量工作电极和辅助电极之间的电流。即控制电位,测量电流。

  电极

  恒电位仪要求下图所示的三电极电解池。 W/WS表示工作电极或工作+传感电极,R代表参比电极,C代表辅助电极

  工作电极

  在控制工作电极电位的条件下,测量通过工作电极的电流。对于许多物理电化学实验,工作电极都采用惰性材料,如金、铂、玻碳等。这时,工作电极表面可以看作是电化学反应发生的场所。

  在腐蚀实验中,工作电极就是腐蚀金属样品。一般来讲,工作电极并非被研究金属材料的全部结构,而只需使用一小片,这一点与腐蚀挂片法类似。工作电极可以是裸金属或者带涂层或镀膜的金属。

  对电池而言,恒电位仪直接与电池的正负极连接。

  恒电流仪及零电阻电流计(ZRA)

  Gamry恒电位仪也可以作为恒电流仪,或者零电阻电流计(ZRA)进行工作。

  当简化原理图中的反馈电路从电解池电压切换到电流信号时,恒电位仪就变成了恒电流仪。仪器控制的不再是电压,而是电流。静电计输出同样可以用于测量电解池电压。

  零电阻电流计(ZRA)可以强制使两个电极之间的电位差为零,同时测量电极之间流过的电流。这常常用于研究电化学腐蚀现象和测量电化学噪声。

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