電化學工作站是電化學測量系統的簡稱,是電化學研究和教學常用的測量設備。將這種測量系統組成一臺整機,內含快速數字信號發生器、高速數據采集系統、電位電流信號濾波器、多級信號增益、IR降補償電路以及恒電位儀、恒電流儀。可直接用于超微電極上的穩態電流測量。如果與微電流放大器及屏蔽箱連接,可測量1pA或更低的電流。如果與大電流放大器連接,電流范圍可拓寬為±2A。某些實驗方法的時間尺度的數量級可達l0倍,動態范圍極為寬廣。可進行循環伏安法、交流阻抗法、交流伏安法等測量。工作站可以同時進行四電極的工作方式。四電極可用于液/液界面電化學測量,對于大電流或低阻抗電解池(例如電池)也十分重要,可消除由于電纜和接觸電阻引起的測量誤差。儀器還有外部信號輸入通道,可在記錄電化學信號的同時記錄外部輸入的電壓信號,例如光譜信號等。這對光譜電化學等實驗極為方便。
電化學工作站是集電化學分析方法于一體的電化學通用儀器。該儀器能完成線性伏安、循環伏安、階梯伏安、脈沖伏安、方波伏安等電化學分析方法;還可以完成恒電位極化、恒電流極化,電位、電流、電量階躍和塔菲爾圖、交流阻抗等多項電化學測試功能,電化學工作站是在電化學工作站的基礎上加大輸出電流,提高掃描速度,提高電位、電流分辨率,在電化學測試方法上增加了脈沖電鍍方法、多種交流測試方法而成。
1791年伽伐尼發表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的“動物電”現象,一般認為這是電化學的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基礎上發明了用不同的金屬片夾濕紙組成的“電堆”,即現今所謂“伏打堆”。這是化學電源的雛型。在直流電機發明以前,各種化學電源是*能提供恒穩電流的電源。1834年法拉第電解定律的發現為電化學奠定了定量基礎。
19世紀下半葉,經過赫爾姆霍茲和吉布斯的工作,賦于電池的“起電力”(今稱“電動勢”)以明確的熱力學含義;1889年能斯特用熱力學導出了參與電極反應的物質濃度與電極電勢的關系,即的能斯脫公式;1923年德拜和休克爾提出了人們普遍接受的強電解質稀溶液靜電理論,大大促進了電化學在理論探討和實驗方法方面的發展。
20世紀40年代以后,電化學暫態技術的應用和發展、電化學方法與光學和表面技術的聯用,使人們可以研究快速和復雜的電極反應,可提供電極界面上分子的信息。電化學一直是物理化學中比較活躍的分支學科,它的發展與固體物理、催化、生命科學等學科的發展相互促進、相互滲透。
20世紀40年代以后,電化學暫態技術的應用和發展、電化學方法與光學和表面技術的聯用,使人們可以研究快速和復雜的電極反應,可提供電極界面上分子的信息。電化學一直是物理化學中比較活躍的分支學科,它的發展與固體物理、催化、生命科學等學科的發展相互促進、相互滲透。
在物理化學的眾多分支中,電化學是*以大工業為基礎的學科。它的應用主要有:電解工業,其中的氯堿工業是僅次于合成氨和硫酸的無機物基礎工業;鋁、鈉等輕金屬的冶煉,銅、鋅等的精煉也都用的是電解法;機械工業使用電鍍、電拋光、電泳涂漆等來完成部件的表面精整;環境保護可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物;化學電源;金屬的防腐蝕問題,大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題;許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理。應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控的不可缺少的手段。