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              技術文章

              電化學工作站的發展歷程及應用

              技術文章
              DHZ-Ⅰ電化學工作站(通用)是集多種實驗方法于一體的基于PC機控制的智能電化學測試儀,其內部由數字波形發生器、數據采集電路、恒電位/電流電路、低通濾波器、溶液電阻補償電路和USB通信電路等功能模塊組成。

              電化學工作站是電化學測量系統的簡稱,是電化學研究和教學常用的測量設備。將這種測量系統組成一臺整機,內含快速數字信號發生器、高速數據采集系統、電位電流信號濾波器、多級信號增益、IR降補償電路以及恒電位儀、恒電流儀??芍苯佑糜诔㈦姌O上的穩態電流測量。



              如果與微電流放大器及屏蔽箱連接,可測量1pA或更低的電流。如果與大電流放大器連接,電流范圍可拓寬為±2A。某些實驗方法的時間尺度的數量級可達l0倍,動態范圍極為寬廣??蛇M行循環伏安法、交流阻抗法、交流伏安法等測量。工作站可以同時進行四電極的工作方式。四電極可用于液/液界面電化學測量,對于大電流或低阻抗電解池(例如電池)也十分重要,可消除由于電纜和接觸電阻引起的測量誤差。儀器還有外部信號輸入通道,可在記錄電化學信號的同時記錄外部輸入的電壓信號,例如光譜信號等。這對光譜電化學等實驗極為方便。

              電化學工作站已經是商品化的產品,不同廠商提供的不同型號的產品具有不同的電化學測量技術和功能,但基本的硬件參數指標和軟件性能是相同的。

              電化學是研究電和化學反應相互關系的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成,也可利用高壓靜電放電來實現,二者統稱電化學,后者為電化學的一個分支,稱放電化學。因而電化學往往專指“電池的科學”。1791年伽伐尼發表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的“動物電”現象,一般認為這是電化學的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基礎上發明了用不同的金屬片夾濕紙組成的“電堆”,即現今所謂“伏打堆”。這是化學電源的雛型。在直流電機發明以前,各種化學電源是*能提供恒穩電流的電源。1834年法拉第電解定律的發現為電化學奠定了定量基礎。

              19世紀下半葉,經過赫爾姆霍茲和吉布斯的工作,賦于電池的“起電力”以明確的熱力學定義;1889年能斯特用熱力學導出了參與電極反應的物質濃度與電極電勢的關系,即的能斯脫公式;1923年德拜和休克爾提出了被人們普遍接受的強電解質稀溶液靜電理論,大大的促進了電化學在理論探討和實驗方法方面的發展。

              20世紀40年代以后,電化學暫態技術的應用和發展、電化學方法與光學和表面技術的聯用,使人們可以研究快速和復雜的電極反應,提供電極界面上分子的信息。電化學一直是物理化學中比較活躍的分支學科,它的發展與固體物理、催化、生命科學等學科的發展相互促進、相互滲透。

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