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現(xiàn)的。

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

　　前提

　　此應(yīng)用報告需要熟悉電子方面的專業(yè)術(shù)語，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。

　　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，測量通過工作電極的電流。對于許多物理電化學(xué)實驗，工作電極都采用惰性材料，如金、鉑、玻碳等。這時，工作電極表面可以看作是電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的場所。

　　在腐蝕實驗中，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，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，這些模擬信號將被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

　　恒電流儀及零電阻電流計(ZRA)

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

　　當(dāng)簡化原理圖中的反饋電路從電解池電壓切換到電流信號時，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。靜電計輸出同樣可以用于測量電解池電壓。

　　零電阻電流計(ZRA)可以強制使兩個電極之間的電位差為零，同時測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)象和測量電化學(xué)噪聲。