電化學(xué)工作站是電化學(xué)測(cè)量體系的簡(jiǎn)稱，是電化學(xué)研討和教育常用的測(cè)量設(shè)備。其主要有2大類，單通道作業(yè)站和多通道作業(yè)站，運(yùn)用于生物技術(shù)、物質(zhì)的定性定量分析等。

一、電化學(xué)工作站底子概述

電化學(xué)工作站在電池檢測(cè)中占有重要位置，它將恒電位儀、恒電流儀和電化學(xué)交流阻抗分析儀有機(jī)地結(jié)合，既可以做三種底子功用的常規(guī)實(shí)驗(yàn)，也可以做根據(jù)這三種底子功用的程式化實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，既能檢測(cè)電池電壓、電流、容量等底子參數(shù)，又能檢測(cè)表現(xiàn)電池反應(yīng)機(jī)理的交流阻抗參數(shù)，從而完結(jié)對(duì)多種狀況下電池參數(shù)的盯梢和分析。

電化學(xué)工作站底子原理圖

電極是與電解質(zhì)溶液或電解質(zhì)接觸的電子導(dǎo)體或半導(dǎo)體，為多相體系。電化學(xué)體系借助于電極完結(jié)電能的輸入或輸出，電極是實(shí)施反應(yīng)的場(chǎng)所。一般電化學(xué)體系分為二電極體系和三電極體系，用的較多的是三電極體系。

1. 電化學(xué)工作站三電極體系

研討電極上電子的運(yùn)動(dòng)是電化學(xué)反應(yīng)的根底，為了分別對(duì)電池或電解池的陰極，陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行調(diào)查需用到三電極體系。

參加的電極叫做參比電極，它的作用是為了測(cè)量進(jìn)行這些反應(yīng)的電極電位的一個(gè)基準(zhǔn)電極。被測(cè)定的電極叫做作業(yè)電極，與作業(yè)電極相對(duì)的電極叫做輔佐電極。

在三電極法中為了可以在測(cè)定研討電極和參比電極之間電壓一同，又能恣意調(diào)度研討電極的電位，最理想的設(shè)備為具有主動(dòng)調(diào)度功用的恒電位儀。

2. 電化學(xué)工作站恒電位儀的底子概念

恒電位儀是電化學(xué)測(cè)驗(yàn)中最重要的儀器，其功用的優(yōu)秀直接影響電化學(xué)測(cè)驗(yàn)作用的準(zhǔn)確度。由它操控電極電位為指定值，以到達(dá)恒電位極化的目的。若給以指令信號(hào)，則可使電極電位主動(dòng)盯梢指令信號(hào)而改動(dòng)。

三個(gè)電極為作業(yè)電極、參比電極和輔佐電極。

作業(yè)電極

又稱研討電極，是指所研討的反應(yīng)在該電極上發(fā)生。一般來(lái)講，對(duì)作業(yè)電極的底子要是：

(1)所研討的電化學(xué)反應(yīng)不會(huì)因電極本身所發(fā)生的反應(yīng)而受到影響，而且可以在較大的電位區(qū)域中進(jìn)行測(cè)定；

(2)電極有必要不與溶劑或電解液組分發(fā)生反應(yīng)；

(3)電極面積不宜太大，電極表面最好應(yīng)是均一滑潤(rùn)的，且可以通過(guò)簡(jiǎn)略的辦法進(jìn)行表面凈化等等。

作業(yè)電極的挑選：

一般根據(jù)研討的性質(zhì)來(lái)預(yù)先確定電極資料，但最一般的“惰性”固體電極資料是玻碳(鉑、金、銀、鉛和導(dǎo)電玻璃）等。

選用固體電極時(shí)，為了保證實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性，有必要留意建立適宜的電極預(yù)處理過(guò)程，以保證氧化復(fù)原、表面描摹和不存在吸附雜質(zhì)的可重現(xiàn)狀況。

在液體電極中，汞和汞齊是最常用的作業(yè)電極，它們都是液體，都有可重現(xiàn)的均相表面，制備和堅(jiān)持清潔都較簡(jiǎn)略，一同電極上有高的氫分出超電勢(shì)，被廣泛用于電化學(xué)分析。

輔佐電極

又稱對(duì)電極，輔佐電極和作業(yè)電極組成回路，使作業(yè)電極上電流暢通，以保證所研討的反應(yīng)在作業(yè)電極上發(fā)生，但有必要無(wú)任何辦法限制電池觀測(cè)的響應(yīng)。因?yàn)樽鳂I(yè)電極發(fā)生氧化或復(fù)原反應(yīng)時(shí)，輔佐電極上可以安排為氣體的分出反應(yīng)或作業(yè)電極反應(yīng)的逆反應(yīng)，以使電解液組分不變，即輔佐電極的功用一般不明顯影響研討電極上的反應(yīng)。

但削減輔佐電極上的反應(yīng)對(duì)作業(yè)電極干擾的最好辦法可能是用燒結(jié)玻璃、多孔陶瓷或離子交換膜等來(lái)阻隔兩電極區(qū)的溶液。

參比電極

是指一個(gè)已知電勢(shì)的接近于理想不極化的電極。參比電極上底子沒(méi)有電流通過(guò)，用于測(cè)定研討電極(相對(duì)于參比電極)的電極電勢(shì)。

在操控電位實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)閰⒈劝腚姵貓?jiān)持固定的電勢(shì)，因而加到電化學(xué)池上的電勢(shì)的任何改動(dòng)值直接表現(xiàn)在作業(yè)電極/電解質(zhì)溶液的界面上。實(shí)際上，參比電極起著既提供熱力學(xué)參比，又將作業(yè)電極作為研討體系阻隔的雙重作用。

參比電極的種類：不同研討體系可挑選不同的參比電極。水溶液體系中常見(jiàn)的參比電極有:飽滿甘汞電極(SCE)、Ag/AgCl電極、規(guī)范氫電極(SHE或NHE)等。

許多有機(jī)電化學(xué)測(cè)量是在非水溶劑中進(jìn)行的，雖然水溶液參比電極也可以運(yùn)用，但不可避免地會(huì)給體系帶入水分，影響研討作用，因而，建議最好運(yùn)用非水參比體系。常用的非水參比體系為Ag/Ag+(乙腈)。工業(yè)上常運(yùn)用簡(jiǎn)易參比電極，或用輔佐電極兼做參比電極 。

二、電化學(xué)工作站三電極的長(zhǎng)處

1. 可以一同測(cè)量極化電流和極化電位；

2. 三電極兩回路具有滿足的測(cè)量精度。

測(cè)量與被測(cè)體系組成或濃度紛歧同用鹽橋。

作用

①消除或減小液接電位；

②消除測(cè)量體系與被測(cè)體系的污染。

要求（鹽橋制備的留意事項(xiàng)）

①內(nèi)阻小，合理挑選橋內(nèi)電解質(zhì)溶液的濃度；

②鹽橋內(nèi)電解液陰陽(yáng)離子當(dāng)量電導(dǎo)盡可能鄰近，擴(kuò)散系數(shù)恰當(dāng)（常用：KCl、NH4NO3），以消除液接電位；

③鹽橋內(nèi)溶液不能和測(cè)量、被測(cè)量體系發(fā)生相互作用；

④固定鹽橋防止液體活動(dòng)，選用4%的瓊脂溶液固定。