電化學(xué)分析儀常用分析方法

電流分析法(也稱為計時安培法)

差分脈沖安培法(DPA)

差分脈沖伏安法(DPV)

循環(huán)伏安法(CV)

線性掃描伏安法(LSV)

常規(guī)脈沖伏安法(NPV)

方波伏安法(SWV)

開路電位（OCV）

電化學(xué)分析儀是是電化學(xué)分析、研究和教學(xué)的理想工具，可廣泛應(yīng)用于環(huán)境、能源、材料、生物、制藥及冶金等各領(lǐng)域。它是一種通用型電化學(xué)分析系統(tǒng)，也叫做電化學(xué)工作站。集成十余種常用電化學(xué)方法，并配有多種電化學(xué)附件，提供全方位服務(wù)支持。

電化學(xué)分析儀產(chǎn)品概述

RHO-501B便攜常量氧含量分析儀是最新研發(fā)的新型高精度便攜式氧分析儀，該儀器采用微電腦技術(shù)，具有中文畫面菜單，量程自由設(shè)定，并最先進進口燃料電池傳感器，該傳感器由陽極，陰極和凝脂電解池三部分組成，當被測氣體流經(jīng)傳感器時，氣體中的氧濃度正比于一個輸出電信號，凝脂電解池保證傳感器具有超長使用壽命并可作溫度補償和線性，非線性補償和背景補償，。

電化學(xué)分析儀應(yīng)用領(lǐng)域

分析儀廣泛應(yīng)用于鋼鐵廠、煉油廠、化工廠、金屬制品廠，熱處理，生物醫(yī)藥，玻璃光纖生產(chǎn)，紡織，垃圾填埋，電力，沼氣，煤礦等存在工業(yè)原料氣體和保護氣體的場所，進行氣體安全檢測。

電化學(xué)分析儀技術(shù)指標

檢測量程 0-5%，0-@5%，0-100% 精確度 ±2.5%FS

重復(fù)性 ≤±2%FS 零點漂移 ≤±2%FS/6h

輸入電源 AC220V 跨度漂移 ≤±5%FS/6h

響應(yīng)時間 T90≤10S 樣氣壓力 0Pa～106kPa

樣氣流量 100ml/min～400ml/min 樣氣溫度 -20～45℃

檢測原理 電化學(xué) 采樣方式 管道式

信號輸出 4-20mA或RS485 報警方式 觸點輸出

報警誤差 ≤±10%報警設(shè)定值 接點容量 1A/220VAC或1A/24VDC

預(yù)熱時間 2 h 防護等級 IP65

功 耗 ≤300W 外型尺寸 330*310*138mm

電化學(xué)分析儀儀器特點

1 選用進口傳感器和特殊材料檢測元件，壽命長、反映快。

2 全中文液晶顯示，多級中文菜單

3 量程可自由設(shè)定

4 上下限報警點能在全量程范圍內(nèi)任意設(shè)置。

5 具有0～10或4～20mA，報警觸點等信號輸出。

6 儀器可有一個標準的RS485通訊口，可以連接串口打印機或與計算機實現(xiàn)雙向通訊。2100433B

《電化學(xué)分析儀器》是《分析儀器使用與維護叢書》的分冊之一。

《電化學(xué)分析儀器》主要講述了電化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展歷史、電化學(xué)分析儀器的分類及發(fā)展趨勢。重點介紹了電化學(xué)測量基礎(chǔ)知識，電化學(xué)分析儀器原理和電化學(xué)分析儀器技術(shù)。對電化學(xué)分析數(shù)據(jù)處理和模擬、電化學(xué)掃描探針顯微技術(shù)、電化學(xué)傳感器、常見的電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)都做了比較詳細的介紹。對電化學(xué)分析儀器的智能化、自動化發(fā)展趨勢以及電分析化學(xué)技術(shù)在未來電分析科學(xué)隊伍中的使命也做了適當?shù)慕榻B。

第1章 引論1

1.1 電化學(xué)分析技術(shù)1

1.2 電化學(xué)以及電化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展2

1.2.1 電化學(xué)發(fā)展簡介2

1.2.2 電化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展歷史5

1.3 電化學(xué)分析儀器分類6

1.3.1 分析儀器分類及其特征7

1.3.2 電化學(xué)分析儀器分類8

1.4 電化學(xué)分析儀器的發(fā)展趨勢9

參考文獻11

第2章 電化學(xué)測量基礎(chǔ)12

2.1 電化學(xué)基礎(chǔ)概念12

2.1.1 氧化還原與電化學(xué)反應(yīng)12

2.1.2 法拉第過程和非法拉第過程13

2.1.3 電化學(xué)池14

2.1.4 電解質(zhì)溶液16

2.1.5 極化19

2.1.6 鹽橋21

2.1.7 界面雙電層22

2.1.8 電極分類23

2.2 電化學(xué)分析基礎(chǔ)25

2.2.1 電極過程動力學(xué)簡介25

2.2.2 電極過程的速度控制步驟26

2.2.3 電極反應(yīng)與電極反應(yīng)速率27

2.2.4 交換電流30

2.2.5 電流-超電勢方程31

2.2.6 電極反應(yīng)的可逆性33

2.2.7 電極體系中的傳質(zhì)過程33

2.3 電化學(xué)測量基礎(chǔ)36

2.3.1 電化學(xué)測量的原理36

2.3.2 電化學(xué)測量中的電極反應(yīng)體系的組成和結(jié)構(gòu)37

2.3.3 相對電極電勢及其測量38

2.3.4 電流的測量44

2.3.5 穩(wěn)態(tài)測量與暫態(tài)測量44

參考文獻46

第3章 電化學(xué)分析儀器技術(shù)48

3.1 控制電勢階躍技術(shù)48

3.1.1 常用的階躍電勢波形48

3.1.2 控制電勢階躍的電流-電勢特征49

3.1.3 擴散控制下的電勢階躍49

3.1.4 計時電流法與計時庫侖法51

3.1.5 雙電勢階躍51

3.1.6 恒電勢法應(yīng)用53

3.2 控制電流技術(shù)56

3.2.1 控制電流階躍過程的特點56

3.2.2 常見的階躍電流波形57

3.2.3 控制電流階躍的一般理論58

3.2.4 控制電流階躍的電勢-時間曲線特征60

3.2.5 控制電流技術(shù)的應(yīng)用61

3.3 脈沖技術(shù)65

3.3.1 原理65

3.3.2 常見的脈沖波形66

3.3.3 庫侖脈沖法67

3.3.4 脈沖伏安法67

3.3.5 脈沖伏安法的應(yīng)用71

3.4 線性電勢掃描技術(shù)71

3.4.1 線性電勢掃描過程中響應(yīng)電流的特點72

3.4.2 線性電勢掃描伏安法73

3.4.3 循環(huán)伏安法78

3.4.4 薄層伏安法81

3.4.5 線性電勢掃描技術(shù)的應(yīng)用82

3.5 交流阻抗技術(shù)84

3.5.1 交流電路的基本性質(zhì)85

3.5.2 法拉第阻抗88

3.5.3 由法拉第阻抗求動力學(xué)參數(shù)90

3.5.4 交流阻抗的測量技術(shù)91

3.5.5 交流電化學(xué)阻抗譜93

3.5.6 交流伏安法94

3.6 光譜電化學(xué)技術(shù)97

3.6.1 現(xiàn)場光譜技術(shù)98

3.6.2 非現(xiàn)場光譜技術(shù)107

3.6.3 現(xiàn)場顯微技術(shù)110

3.6.4 其他現(xiàn)場技術(shù)110

參考文獻112

第4章 電化學(xué)分析儀器原理115

4.1 基本工作原理115

4.1.1 運算放大器115

4.1.2 電流反饋117

4.1.3 電壓反饋119

4.1.4 恒電勢儀120

4.1.5 恒電流儀123

4.2 電勢法分析儀器124

4.2.1 基本原理125

4.2.2 儀器組成127

4.2.3 離子選擇性電極128

4.2.4 常見的電位法分析儀器及使用129

4.3 電導(dǎo)法分析儀器139

4.3.1 基本原理139

4.3.2 儀器組成141

4.3.3 電磁濃度計工作原理142

4.3.4 常見的電導(dǎo)法分析儀器介紹143

4.4 電量式分析儀器147

4.4.1 基本原理148

4.4.2 控制電勢庫侖分析法148

4.4.3 恒電流庫侖分析法151

4.4.4 微庫侖分析法153

4.4.5 常見的電量法分析儀器介紹156

參考文獻161

第5章 電化學(xué)分析數(shù)據(jù)處理和模擬163

5.1 拉普拉斯變換（Laplace）技術(shù)163

5.1.1 電化學(xué)問題中的偏微分方程163

5.1.2 拉普拉斯變換定義164

5.1.3 Laplace的基本性質(zhì)和定理165

5.1.4 單位階躍函數(shù)及其Laplace變換166

5.1.5 微分方程的解法166

5.2 泰勒(Taylor)展開式167

5.2.1 多變量函數(shù)的展開168

5.2.2 單變量函數(shù)的展開168

5.3 傅里葉分析168

5.3.1 傅里葉級數(shù)168

5.3.2 傅里葉變換169

5.3.3 Fourier平滑、Fourier插值及Fourier卷積和自去卷積169

5.3.4 Fourier分析應(yīng)用170

5.4 小波分析171

5.4.1 小波的定義172

5.4.2 用小波實現(xiàn)多分辨分析172

5.4.3 小波變換173

5.4.4 小波分析在電分析化學(xué)中的應(yīng)用174

5.5 電化學(xué)數(shù)值模擬176

參考文獻181

第6章 電化學(xué)掃描探針顯微技術(shù)183

6.1 掃描隧道顯微鏡184

6.1.1 掃描隧道顯微鏡的原理184

6.1.2 掃描隧道顯微鏡的兩種模式184

6.1.3 掃描隧道顯微鏡儀器及特點185

6.2 電化學(xué)掃描隧道顯微鏡186

6.2.1 電化學(xué)SIM的工作環(huán)境及隧道理論186

6.2.2 ECSTM裝置188

6.2.3 針尖189

6.2.4 ECSTM應(yīng)用190

6.3 原子力顯微鏡191

6.3.1 AFM的基本原理192

6.3.2 AFM的工作模式193

6.3.3 電化學(xué)原子力顯微鏡(ECAFM)193

6.3.4 ECAFM的應(yīng)用194

6.3.5 ECAFM的展望196

6.4 掃描電化學(xué)顯微鏡196

6.4.1 SECM的裝置196

6.4.2 SECM的原理197

6.4.3 SECM的定量分析理論199

6.4.4 SECM的應(yīng)用200

6.4.5 SECM的展望203

參考文獻203

第7章 電化學(xué)傳感器205

7.1 電化學(xué)生物傳感器205

7.1.1 電化學(xué)生物傳感器概述205

7.1.2 電化學(xué)生物傳感器的基本組成207

7.1.3 電化學(xué)生物傳感器信號轉(zhuǎn)化器207

7.1.4 電化學(xué)生物傳感器的分類207

7.1.5 電化學(xué)生物傳感器進展211

7.1.6 電化學(xué)生物傳感器的應(yīng)用213

7.2 電化學(xué)氣體傳感器213

7.2.1 電化學(xué)氣體傳感器的基本組成213

7.2.2 電化學(xué)氣體傳感器的分類214

7.2.3 電化學(xué)氣體傳感器應(yīng)用218

參考文獻219

第8章 常見的電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)220

8.1 電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)概述220

8.2 CHI系列電化學(xué)工作站221

8.2.1 CHI電化學(xué)工作站原理221

8.2.2 CHI電化學(xué)工作站功能222

8.3 Princeton公司電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)225

8.3.1 PAR電化學(xué)儀器225

8.3.2 VersaSTAT227

8.4 部分國內(nèi)外電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)介紹229

8.4.1 蘭力科公司電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)229

8.4.2 韋斯儀器公司電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)230

8.4.3 科斯特公司CS系列電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)231

8.4.4 Solartron(輸力強)綜合電化學(xué)測試儀233

參考文獻233

第9章 電化學(xué)分析儀器的新發(fā)展235

9.1 電化學(xué)分析儀器的自動化與智能化235

9.2 各種聯(lián)用技術(shù)在電化學(xué)分析儀器設(shè)計中的應(yīng)用236

9.2.1 流動注射-電化學(xué)檢測聯(lián)用技術(shù)236

9.2.2 液相色譜-電化學(xué)檢測238

9.2.3 毛細管電泳-電化學(xué)檢測243

9.3 電化學(xué)分析儀器的現(xiàn)場/原位技術(shù)研發(fā)244

9.4 單分子分析中的電分析方法和儀器設(shè)計245

9.5 未來電分析化學(xué)儀器設(shè)計研發(fā)的方向和未來電化學(xué)分析的使命246

參考文獻247