1.电化学工作站基础知识四个问题 - 分析行业新闻
电化学工作站基础知识四问题
(Electrochemical workstation) 是电化学测量系统的简称,是电化学研究和教学常用的测量设备。将这种测量系统组成一台整机,内含快速数字信号发生器、高速数据采集系统、电位电流信号滤波器、多级信号增益、IR降补偿电路、恒电位仪、恒电流仪。可直接用于超微电极上的稳态电流测量。
1、在输入电位是电位吗?
在在软件中,首先选择合适的电化学技术。然后在该技术的参数窗口中设置参数。输入值不是电压,应称为电位。该电位值是指相对于参考电极电位的工作电极电位。
2、.参考电极在实验中的作用是什么?
在定义电位时,没有电位,只有相对电位。我们通常所说的电极电位与相对稳定的参考电极相比,常用的参考电极是饱和甘汞电极,Ag/AgCl电极等(参考电极的选择取决于溶液系统是酸性还是碱性)。与氢离子的电位值相比,所有电位值均为0. 作为参考电极,电位必须在相对较宽的范围内保持稳定是非常重要的。参考电极的作用是为工作电极设置一个零点,这样我们就可以知道工作电极的电位值相对于哪个零点,这样的值是有意义的。
3.扫描速度对循环伏安测试有什么影响?
扫描速率不会影响峰值电位,因为它是循环伏安法,溶液中各组分的浓度基本不变(根据能斯特方程,电极电位不会变化)。但当扫描速率快时,会影响峰值电流强度。
4、 电化学工作站 如何确定扫描电位的范围?
在扫描范围的中间,研究电极的理论平衡电位。
2.决定电化学工作站本质和性能的因素 - 分析行业新闻
决定电化学工作站本质和性能的因素
它是电化学测量系统的缩写。它是电化学研究和教学中常用的测量设备。主要有两类:单通道工作站和多通道工作站,用于生物技术和物质定性定量分析。电化学工作站是集电化学分析方法于一体的电化学通用仪器,可完成线性伏安、循环伏安、阶梯伏安、脉冲伏安、方波伏安等电化学分析方法,也可完成恒电位极化和恒电流极化,电位、电流、电量阶跃、塔菲尔图、交流阻抗等电化学测试功能。其本质是用于控制和监测电化学池电流、电位等电化学参数变化的仪器装置。电化学工作站将恒电位计、电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机结合,不仅可以进行三种基本功能的常规试验,还可以进行基于这三种基本功能的程式化试验。在试验中,电化学工作站不仅可以检测电池电压、电流、容量等基本参数,还可以检测反映电池反应机制的交流阻抗参数,完成各种状态下电池参数的跟踪分析。支持全面的电化学技术测试;电化学工作站配备功能强大、应用方便的电化学软件,是当今市场上性价比高的电化学工作站。碳材料的性能在很大程度上取决于碳材料的性能,其中电极材料的表面积、粒径分布、电导率、电化学稳定性等因素都会影响电容器的性能。电化学电容器中可用的碳材料有活性碳粉、纳米碳纤维、碳气溶胶等。超级电容器双层原理中的离子吸附储存过程对热敏感,吸附反应是吸热过程。当温度升高时,离子活性增加,不利于稳定吸附反应的发生,同一区域的电荷减少,容量减少;当温度降低时,有利于吸附过程,同一区域的电荷增加,容量增加。固体电极和溶液离子的性质、界面电荷及其在电化学工作站的分布对双层有很大的影响。对固体碳电极材料的结构和性质进行了更多的研究。然而,与界面电荷和分布密切相关的电解质离子对双层电容器的影响很小。水相系统的双层电容器通常使用酸碱溶液作为电解质,但由于酸碱溶液中不可逆的副作用,可能形成准电容。
3.电化学工作站恒电位仪的基本原理 百科网分析测试wiki版
电化学工作站中的恒电位仪基本原理
发布时间:2020-02-01 11:45 原文链接:恒电位仪在电化学工作站的基本原理
恒电位计是通过辅助电极或对电极将电流引入电解池来控制同一电解池中工作电极和参考电极之间电位差的电子设备。
在几乎所有的应用程序中,恒电位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。
本应用报告需要熟悉电子术语,如电位、电流、电阻、电容等。如果你觉得这方面不足,建议你先复习电子或物理的基本知识。
恒电位计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代表参考电极,C代表辅助电极
在控制工作电极电位的情况下,通过工作电极测量电流。对于许多物理电化学实验,工作电极使用惰性材料,如金、铂、玻璃碳等。此时,工作电极表面可视为电化学反应的场所。
在腐蚀实验中,工作电极是腐蚀金属样品。一般来说,工作电极并不是研究金属材料的所有结构,而是只使用一小部分,类似于腐蚀挂片法。工作电极可以是裸金属或涂层或涂层金属。
对于电池,恒电位计直接连接到电池的正负极。
参考电极用于测量工作电极电位,合格的参考电极应具有恒定电位,无电流通过。
实验室zui常见的的参比电极有饱和甘汞电极(SCE)和银氯化银电极(Ag/AgCl)。在某些情况下,一小块与工作电极一致的材料经常被用作参考电极,称为准参考。
银氯化银电极(Ag/AgCl)
电极或辅助电极是电解池电路的导体。
实验室电解池中的电极通常是惰性导体,如铂或石墨。在某些情况下,它与工作电极材料一致。通过工作电极流入溶液的电流,通过电极流出溶液。
电极浸没在电解液(导电溶液)中,所有电极、溶液和容器均称为电解池。
Gamry恒电位仪简化原理图如下:
电路主要包括四个部分,我们将逐一讨论。如果你不熟悉电子知识,别担心,你仍然可以从以下描述中学到很多信息。
在原理图中,放大器上标有X一是单位增益差分放大器,该电路的输出电压等于两个输入端的电位差。
标有“Voltage”和“Current * Rm这些模拟信号将被转换为数字信号,表示发送到模-数转换器的电压和电流信号。
静电计电路用于测量工作电极与参考电极之间的电压,其输出值有两个功能:一是作为恒电位计电路的反馈信号;二是提供电解池电压时给出测量值。
理想的静电计输入电流应为零,并具有无限的大输入阻抗。参考电极的电流会改变其电位,影响参考电极的电位稳定性,但事实上,所有现代静电计的输入电流都无限接近零,因此基本上可以忽略这种影响。
静电计的两个重要特点是带宽和输入电容。
静电计的带宽描述了静电计在低阻抗条件下可以测量的交流频率。静电计的带宽必须高于恒电位计中所有其他电子元件的带宽。
静电输入电容和参考电极电阻构成RC过滤器。如果过滤器时间过长,静电计的有效带宽将受到限制,导致系统不稳定。较小的输入电容将有利于仪器的稳定运行,并更耐高阻抗参考电极。
简化原理图中的电流/电压转换器用于通过电解池测量电流,通过电流强制测量电阻Rm,通过的电流大小,即电解池电流,根据电阻两端电位下降值计算。
对于一些实验,电流值变化不大。然而,其他一些,如腐蚀实验,电流变化通常达到七个数量级。您无法在如此大范围内测量相同电阻的电流值。因此,在电流/电压转换器电路中引入多个电阻,并使用计算机自动控制,选择相应的电阻来测量电流。"I/E autoranging"电阻值的选择常用于操作规则。
电流/电压转换器的带宽主要依赖于转换器的灵敏度。测量小电流需要大电阻。转换器电阻Rm与杂散电容形成RC过滤器限制了电流/电压转换器的带宽。1000没有恒电位计kHz在频率下准确测量10nA在电化学阻抗测量中,由于电流范围内的带宽过低,因此电流尤为重要。
控制放大器是伺服放大器。它将测量电位与设定电位之间的差值,驱动电流在电解池中流动,迫使工作电极电位达到设定值。
请注意,将电位输入到控制放大器的反向输入端。测量电位的正向波动会导致控制放大器的反向输出。这个反向输出zui初始正波动减弱。这种控制方法成为负反馈。
电解池电压通常等于信号源电压。
控制放大器输出能力有限Gamry生产的Series G 以300恒电位计为例,控制放大器输出不超过200V或者300mA。
信号电路是计算机控制的电压源,通常由数模转换器(D/A)输出信号,转换器可以将计算机产生的数字信号转换为电压信号。>
通过电脑选择合适的数字阵列,信号电路可以输出恒定的电位、线性变化的电位,以及正弦波。
当数-模转换器用来发生如正弦波或线性变化的波形时,实际得到是模拟波形的等效近似波形,包含微小的电位阶跃,阶跃电位的大小是由数-模转换器的分辨率和转换速率决定的。
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。
4、电化学工作站作为分析法的载体有哪些强大应用 - 分析行业新闻
电化学工作站作为分析法的载体有哪些强大应用
在物理化学的众多分支中,电化学是*以大工业为基础的学科。应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。而电化学工作站则是分析法的载体。电化学工作站是集电化学分析方法于一体的电化学通用仪器,该仪器能完成多种电化学测试功能。电化学工作站广泛用于电极过程动力学、化学电源、金属的腐蚀与防护、电镀、电解等多种电化学过程或性能的测试及阻抗测试。现如今电化学工作站已在防腐、材料研究、生物、环境保护、电镀等领域有着重要用途。 在电池检测中占有重要地位,它将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合,既可以做三种基本功能的常规试验,也可以做基于这三种基本功能的程式化试验。在试验中,既能检测电池电压、电流、容量等基本参数,又能检测体现电池反应机理的交流阻抗参数,从而完成对多种状态下电池参数的跟踪和分析。 主机包括恒电位仪/恒电流仪和频率发生器及分析仪。硬件结构上为一体化设计,支持高频率高输入阻抗测试,具有强大的扩展能力。软件控制界面友好,功能强大,能满足绝大多数电化学研究需要。主要应用于化学与物理电源、功能材料、腐蚀与防护、电化学沉积、电化学分析及教学。 标准配置的Studio软件支持电化学研究、腐蚀等各类实验应用。 1、 腐蚀:标准配置多种腐蚀分析方法,如:线性极化电阻(LPR)、Tafel(塔菲尔)、电化学噪声以及各类极化实验。 2、 伏安技术:支持各类波形的扫描、阶跃、脉冲等电化学测试技术 3、 阻抗:可用于任何体系的电化学阻抗测试技术 4、 辅助功能:如实验延迟,序列实验,外部信号输入输出等。
5、RST5000电化学工作站原理图 - 百度文库
6、RST3000系列电化学工作站使用说明书pdf - 百度文库
7、电化学工作站 交流阻抗处理软件