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恒電位儀的工作原理圖講解

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概述  恒電位儀是用于控制同一電解池中,工作電極和參比電極之間電位差的電子設(shè)備,是通過輔助電極或?qū)﹄姌O,向電解池中引入電流來實(shí)現(xiàn)的

詳細(xì)介紹

   概述

  恒電位儀是用于控制同一電解池中,工作電極和參比電極之間電位差的電子設(shè)備,是通過輔助電極或?qū)﹄姌O,向電解池中引入電流來實(shí)現(xiàn)的。

  在幾乎所有應(yīng)用當(dāng)中,恒電位儀都是在測(cè)量工作電極和輔助電極之間的電流。即控制電位,測(cè)量電流。

  前提

  此應(yīng)用報(bào)告需要熟悉電子方面的專業(yè)術(shù)語(yǔ),如電位、電流、電阻、電容等。如果感覺這方面有所欠缺,建議您先復(fù)習(xí)一下電子學(xué)或物理學(xué)基本知識(shí)。

  電極

  恒電位儀要求下圖所示的三電極電解池。 W/WS表示工作電極或工作+傳感電極,R代表參比電極,C代表輔助電極

  工作電極

  在控制工作電極電位的條件下,測(cè)量通過工作電極的電流。對(duì)于許多物理電化學(xué)實(shí)驗(yàn),工作電極都采用惰性材料,如金、鉑、玻碳等。這時(shí),工作電極表面可以看作是電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所。

  在腐蝕實(shí)驗(yàn)中,工作電極就是腐蝕金屬樣品。一般來講,工作電極并非被研究金屬材料的全部結(jié)構(gòu),而只需使用一小片,這一點(diǎn)與腐蝕掛片法類似。工作電極可以是裸金屬或者帶涂層或鍍膜的金屬。

  對(duì)電池而言,恒電位儀直接與電池的正負(fù)極連接。

  原理圖

  Gamry恒電位儀簡(jiǎn)化原理圖如下:

  電路主要包含四大部分,我們將逐一討論。如果不熟悉電子學(xué)知識(shí),別擔(dān)心,您仍可以從下列描述中了解到很多信息。

  在原理圖中,放大器上標(biāo)有“X1”表示是單位增益差分放大器,該回路的輸出電壓等于兩個(gè)輸入端的電位差。

  標(biāo)有“Voltage”和“Current * Rm”的部分表示發(fā)送到模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的電壓和電流信號(hào),這些模擬信號(hào)將被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

  恒電流儀及零電阻電流計(jì)(ZRA)

  Gamry恒電位儀也可以作為恒電流儀,或者零電阻電流計(jì)(ZRA)進(jìn)行工作。

  當(dāng)簡(jiǎn)化原理圖中的反饋電路從電解池電壓切換到電流信號(hào)時(shí),恒電位儀就變成了恒電流儀。儀器控制的不再是電壓,而是電流。靜電計(jì)輸出同樣可以用于測(cè)量電解池電壓。

  零電阻電流計(jì)(ZRA)可以強(qiáng)制使兩個(gè)電極之間的電位差為零,同時(shí)測(cè)量電極之間流過的電流。這常常用于研究電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象和測(cè)量電化學(xué)噪聲。

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