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多功能电化学工作站的电极选择标准

点击次数:102 发布时间:2019-09-25
多功能电化学工作站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。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。
 
多功能电化学工作站的电极选择标准:
工作电极
一般的工作电极需满足以下三个条件:
①所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响,并且能够在较大的电位区域中进行测定。
②电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应。
③电极面积不宜太大,电极表面较好是均一平滑,且能够通过简单的方法进行表面净化。
常见的“惰性”固体电极有玻碳、铂、金、银、铅、导电玻璃(FTO,ITO等)。常用的液体电极有液态汞。采用固体电极时,为了保证实验的重现性,需注意建立合适的电极预处理步骤。
 
辅助电极
辅助电极也叫对电极,其作用是和工作电极组成一个串联回路,只起到导电的作用。
在电化学研究中经常选用性质比较稳定的材料,比如铂或者石墨。(在需要长时间电化学实验的体系中较好选择石墨电极,当选用Pt做对电极时,长时间的测试往往会使Pt溶解,工作电极在扫描的过程中会沉积Pt,从而可能会影响工作电极的活性)
为了减少辅助电极极化对工作电极的影响,辅助电极本身的电阻要小,并且不易极化,其面积通常要求大于工作电极。其原因是在相同的电流下,如果电极面积大,那么电流密度小,根据B-V方程,其过电位小,极化小,因此多功能电化学工作站的灵敏度高,干扰小。反过来说,当工作电极的面积非常小时,极化电流引起的辅助电极的极化可以忽略不计,即辅助电极的电势在测量中始终稳定,此时辅助电极可以作为测量回路中的电势基准,即可作为参比电极。
 
参比电极
一般的工作电极需满足以下三个条件:
①电极电势已知且稳定,重现性好的可逆电极。即电极过程的交换电流密度相当高,是不极化或难极化电极,因此能迅速建立热力学平衡电位,其电极电势符合Nernst方程。
②参比电极内的电解液不与电解池中的电解液或相关物质反应。
③电极电位的温度系数小。
④参比电极中的电解液离子渗透到溶液中不会影响工作电极的反应。
常用的参比电极有:饱和甘汞电极、Ag/AgCl电极、可逆氢电极、Hg/HgO电极、Hg/Hg2SO4电极等。
一般在酸性或中性溶液中选择饱和甘汞电极或Hg/Hg2SO4电极,在碱性溶液中选择Hg/HgO电极。当然如果使用盐桥,SCE在碱性溶液中也是可以使用的,前提是排除Cl离子对工作电极的影响。
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