恆電位儀介紹大全 (IV)
電化學與能源貯存領域:兩大技術層面的挑戰
恆電位儀與感應器
在大部分電化學應用中,恆電位儀對於增進科學知識方面、研究領域、產業開發作出不少貢獻。
由於恆電位儀可觀察氧化還原反應,因此成為分析電化學的首選工具。
舉例來說:
VMP-300 16 通道恆電位儀配合 BioLogic EC-Lab 軟體中的循環伏安法 (Cyclic Voltammetry, CV),
可鑑定物質及觀察電化學反應過程。
換句話說,
CV 和其他電化學測量法(微分脈衝伏安法、電化學阻抗譜 EIS),
常與單通道恆電位儀一起使用(如 SP-50e),觀察織品免疫感應器的電分析特性,
可穿戴式的感應器以非侵入式即時監控人類汗水中的皮脂濃度。
人體的皮脂醇濃度是非常重要的資訊,
高皮脂醇濃度可在癌症早期發現腫瘤的存在,盡早切除。
恆電位儀與腐蝕現象
腐蝕現象是電化學領域中的主要關注點,也是恆電位儀的主要受眾。
一年全球約花費 2.5 兆美元不等的腐蝕成本,
若腐蝕程度控制得當的話,估計一年可省下 3750 億~8750 億美元的費用,
約佔 2013 世界 GDP 的 3.4%。
腐蝕現象可能會對基礎建設、製造產線、交通設施等仰賴金屬製造的產業帶來負面影響。
電化學工作站用於一般電化學實驗,
能夠更好的了解導致金屬與氧化劑(氧氣、硝酸鹽)間的反應,並分析降解發生的反應過程,
也可使用於研究材料學,開發新的塗料和預防腐蝕的發生。
恆電位儀能夠解析腐蝕速率,在材料學領域中也是非常得力的助手,
例如:可分析特性材料的特性、結構對腐蝕的影響。
除了恆電位儀以外,電化學掃描儀是另一項專用於解析局部電化學腐蝕反應的檢測設備,
相對於恆電位儀的大方向測量,掃描探頭可提供微觀的腐蝕數據。
關於電化學掃描工作站使用於腐蝕實驗的例子,
最常見的為利用區域電化學阻抗譜 (Local Electrochemical Impedance Spectroscopy, LEIS)
分析材料的阻抗均勻性分佈,
電化學掃描技術可解析腐蝕阻抗的細節數據,讓實驗進行更加順利。
資料來源:BioLogic Learning Center – What is a potentiostat and its use in Science & Industry (Electrochemistry Basics Series)
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