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CHI800D系列電化學分析儀
CHI800D系列電化學分析儀可用于液相色譜,流動電解池,以及毛細管電泳的電化學檢測,生物傳感器,和一般用途的電化學分析。儀器具有極高的靈敏度和極低的噪聲,可檢測至幾個pA的電流。儀器由外部計算機控制,在視窗操作系統下工作。儀器內部含有數字信號發(fā)生器,16位高分辨高速數據獲得系統,以及恒電位儀,雙恒電位儀和恒電流儀。儀器的電位控制范圍為-10V至 10V,電流范圍為±10mA,采樣速率較高為1,000,000Hz。當用于電化學檢測時,屏幕上可實時顯示三個不同的電流量程,可同時觀察不同大小的電流信號。與模擬儀器相比,本儀器易用,靈活性大,具有數據儲存和分析的功能,能作高質量數據顯示和打印,從而省去了X-t或X-Y函數記錄儀。高分辨數據采集電路使得電流測量的動態(tài)范圍極大,可避免對大小信號共存的體系分幾次測量。雙恒電位儀的工作和參比電極的輸入端的保護電路對于毛細管電泳的電化學檢測尤為重要,可防止由于地線開路造成的高壓對輸入放大器的損壞。
CHI800D系列是CHI800系列、CHI800A系列、CHI800B和CHI800C系列的改進型。CHI800D系列在保持低噪聲的條件下,允許了更高的掃描速度和采樣速率。CHI800D系列還有正反饋iR降補償,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。此外還有一個16位高分辨高穩(wěn)定的電流偏置電路以達到電流復零輸出,這對于進一步提高電流測量的動態(tài)范圍以及電流信號的模擬輸出很有幫助。
電化學的發(fā)展
電學很早起源于靜電起電,1791年伽伐尼發(fā)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起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基礎上發(fā)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(fā)明以前,各種化學電源是僅能提供恒穩(wěn)電流的電源。1834年法拉第電解定律的發(fā)現為電化學奠定了定量基礎。
19世紀下半葉,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,即有名的能斯脫公式;
20世紀40年代以后,電化學暫態(tài)技術的應用和發(fā)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(fā)展與固體物理、催化、生命科學等學科的發(fā)展相互促進、相互滲透。
電化學分析方法
電化學分析法(electrochemical analysis)也稱電分析化學法,是基于物質在溶液中的電化學性質基礎上的一類儀器分析方法,由德國化學家C.溫克勒爾在19世紀首先引入分析領域,儀器分析法始于1922年捷克化學家 J.海洛夫斯基建立極譜法。通常將試液作為化學電池的一個組成部分,根據該電池的某種電參數(如電阻、電導、電位、電流、電量或電流-電壓曲線等)與被測物質的濃度之間存在一定的關系而進行測定的方法。
電分析化學是利用物質的電學和電化學性質進行表征和測量的科學,它是電化學和分析化學學科的重要組成部分,與其它學科,如物理學、電子學、計算機科學、材料科學以及生物學等有著密切的關系。電分析化學已經建立了比較完整的理論體系。電分析化學既是現代分析化學的一個重要分支,又是一門表面科學,在研究表面現象和相界面過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。