电化学工作站

电化学研究和教学常用的测量设备
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电化学 工作站(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 。其主要有2大类, 单通道 工作站和 多通道 工作站,应用于生物技术、物质的定性定量分析等。
中文名
电化学工作站
外文名
Electrochemical workstation
性    质
测量设备
分    类
单通道工作站和多通道工作站

产品介绍

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可直接用于超 微电极 上的稳态 电流测量 。如果与微 电流放大器 及 屏蔽箱 连接,可测量1pA或更低的电流。如果与 大电流 放大器连接,电流范围可拓宽为±100A。某些实验方法的 时间尺度 的 数量级 可达l0倍, 动态范围 极为宽广,一些工作站甚至没有时间记录的限制。可进行 循环伏安法 、 交流阻抗法 、 交流伏安法 、 电流滴定 、 电位滴定 等测量。工作站可以同时进行两电极、三电极及四电极的工作方式。四电极可用于液/液界面电化学测量,对于大电流或低 阻抗 电解池 (例如电池)也十分重要,可消除由于电缆和 接触电阻 引起的 测量误差 。仪器还有外部信号输入通道,可在记录电化学信号的同时记录外部输入的电压信号,例如 光谱信号 ,快速动力学反应信号等。这对 光谱电化学 , 电化学动力学 等实验极为方便。
电化学工作站主要有2大类, 单通道 工作站和 多通道 工作站,区别在于多通道工作站可以同时进行多个样品测试,较单通道工作站有更高的测试效率,适合大规模研发测试需要,可以显著的加快研发速度。
电化学工作站已经是商品化的产品,不同厂商提供的不同型号的产品具有不同的电化学 测量技术 和功能,但基本的 硬件参数 指标和 软件性能 是相同的。
电化学是研究电和 化学反应 相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压 静电放电 来实现,二者统称电化学,后者为电化学的一个分支,称放电化学。因而电化学往往专指“电池的科学”。

电极

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电池由两个电极和电极之间的 电解质 构成,因而电化学的研究内容应包括两个方面:一是电解质的研究,即电解质学,其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等,其中 电解质溶液 的 物理化学 研究常称作电解质溶液理论;另一方面是电极的研究,即 电极学 ,其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质,也就是电极和电解质界面上的电化学行为。电解质学和电极学的研究都会涉及到 化学热力学 、 化学动力学 和物质结构。

动物电

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1791年 伽伐尼 发表了金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象,一般认为这是电化学的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基础上发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电堆”,即现今所谓“ 伏打堆 ”。这是 化学电源 的雏型。在 直流电机 发明以前,各种化学电源是可提供恒稳电流的电源。1834年 法拉第电解定律 的发现为电化学奠定了定量基础。
19世纪下半叶,经过 赫尔姆霍兹 和吉布斯的工作,赋于电池的“起电力”(今称“ 电动势 ”)以明确的 热力学 含义;1889年能斯特用热力学导出了参与 电极反应 的物质浓度与 电极电势 的关系,即著名的 能斯特公式 ;1923年 德拜 和 休克尔 提出了人们普遍接受的强电解质稀溶液 静电理论 ,大大促进了电化学在理论探讨和实验方法方面的发展。
20世纪40年代以后,电化学 暂态技术 的应用和发展、 电化学方法 与光学和 表面技术 的联用,使人们可以研究快速和复杂的电极反应,可提供电极界面上分子的信息。电化学一直是物理化学中比较活跃的分支学科,它的发展与 固体物理 、催化、 生命科学 等学科的发展相互促进、相互渗透。

电解工业

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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。它的应用主要有: 电解工业 ,其中的 氯碱工业 是仅次于 合成氨 和硫酸的 无机物 基础工业 ;铝、钠等轻金属的冶炼,铜、锌等的精炼也都用的是 电解法 ; 机械工业 使用电镀、 电抛光 、 电泳涂漆 等来完成部件的表面精整;环境保护可用 电渗析 的方法除去氰离子、铬离子等污染物;化学电源;金属的防腐蚀问题,大部分金属腐蚀是 电化学腐蚀 问题;许多生命现象如 肌肉运动 、神经的信息传递都涉及到电化学机理。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。

应用领域

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1. 研究电化学机理。
2. 生物技术
3. 物质的定性定量分析。
4. 常规电化学测试。
5. 纳米科学研究
6. 传感器研究
7. 金属腐蚀 研究
8. 电池研究
9. 电镀研究