پتانسیواستات چیست؟ راهنمای خرید دستگاه پتانسیواستات

در این مقاله بادستگاه پتانسیواستات و انواع آن آشنا می شویم و تفاوت حالت های پتانسیواستات گالوانواستات، قیمت دستگاه و کاربردهای potentiostat در تحقیقات دانشگاهی و صنعت را بررسی می کنیم.

دستگاه پتانسیواستات 

عملکرد اصلی یک پتانسیواستات کنترل پتانسیل و اندازه گیری جریان است.

پتانسیواستات سه الکترودی معمولی به الکترودهای:

•  کار،

•  مرجع

•  کمکی

غوطه ور در محلول آزمایش، متصل می شود.

این دستگاه:

1. پتانسیل الکترود کار را با توجه به الکترود مرجع کنترل می کند.

2. همزمان جریان بین الکترود کار و الکترود کمکی را اندازه گیری می کند.

توجه داشته باشید که مدارهای بازخورد داخلی پتانسیواستات از عبور همه جریان به جز یک جریان بسیار کم بین الکترودهای کار و مرجع جلوگیری می کند.

پتانسیواستات چهار الکترودی همه کاره تر امکان استفاده از دو الکترود فعال را فراهم می کند و به همین دلیل به عنوان دو پتانسیواستات نیز شناخته می شود.

از آنجایی که اساس ولتامتری کنترل پتانسیل الکترود است، یک ژنراتوربرای ایجاد روبش یا توالی پالس پتانسیل، برای اعمال روی الکترود کار مورد نیاز است.

بیشتر پتانسیواستات‌های مدرن شامل یک مولد روبشی و/یا پالس داخلی هستند، و آنهایی که به رایانه متصل هستند معمولاً برای تولید شکل موج مورد نظر به رایانه متکی هستند.

در پتانسیواستات هایی که فاقد مولد روبش/ پالس داخلی هستند، یا نیاز به ایجاد شکل موج بسیار تخصصی دارند ، یک ژنراتور عملکرد خارجی می تواند استفاده شود.

 پتانسیواستات گالوانواستات

پتانسیواستات/گالوانوستات ها بسته به کمیت الکتریکی کنترل شده دو حالت عملکرد اصلی دارند:

• پتانسیل

• جریان.

این حالت‌ها، حالت‌های پتانسیواستاتیک و گالوانوستاتیک نامیده می‌شوند (شکل‌های 1 و 2 را در زیر ببینید).

difference between potentiostat and galvanostat

1. در حالت پتانسیواستاتیک:
   

 پتانسیل اعمال و کنترل می شود و جریان عبوری از سیستم الکتروشیمیایی اندازه گیری می گردد( شکل زیر).

حالت Potentiostatic چیست؟
در این حالت عموما ولتاژ به صورت افزایشی اعمال می شود و محبوب ترین نوع آن ولتامتری چرخه ای (CV) است. ولتامتری چرخه ای یک تکنیک سریع و آسان برای به دست آوردن رفتار کامل یک سیستم الکتروشیمیایی است (به ولتامتری چرخه ای مراجعه کنید).
تکنیک هایی که بیشتر در خوردگی و الکتروشیمی تحلیلی مورد استفاده قرار می گیرند حول حالت پتانسیواستاتیک هستند.

•  در حالت گالوانوستاتیک:
  

جریان اعمال و کنترل می شودو تغییرات پتانسیل عبوری از سیستم الکتروشیمیایی اندازه گیری می گردد( شکل زیر).

حالت گالوانواستات چیست؟

در حالت گالوانواستات (Galvanostatic)  جریان عبوری از سیستم کنترل می گردد. در این حالت دستگاه گالوانوستات نامیده می شود. رایج ترین کاربرد حالت گالوانوستاتیک تحقیق در مورد باتری ها است.

•  سایر حالت های عملکرد

پتانسیواستات ها حالت های کنترل خاصی نیز دارند:

پتانسیل مدار باز (OCP)،

آمپرمتر مقاومت صفر (ZRA)

طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS).

هر یک از این حالت های کنترل هدف خاصی دارند:

• حالت کنترل OCP :

در این حالت زمانی که پتانسیواستات هیچ جریان یا ولتاژی به الکترود کار اعمال نمی کند داده های پتانسیل ثبت می شود. این حالت  معمولاً برای بررسی تعادل سلول الکتروشیمیایی استفاده می شود.

• حالت EIS :

 پتانسیواستات یک سیگنال ورودی سینوسی (جریان یا ولتاژ) اعمال می کند و پاسخ سیستم را اندازه گیری می کند. این حالت به طور گسترده در سیستم های الکتروشیمیایی و خوردگی استفاده می شود زیرا اطلاعات دقیقی در  موارد مختلف از جمله موارد زیر ارائه میدهد.

• سینتیک واکنش،

• نرخ خوردگی

• پارامترهای انتقال جرم

• حالت کنترل ZRA :

 با اعمال ولتاژی برابر با 0 ولت بین الکترود کار و الکترود شمارنده و اندازه گیری جریان بین دو نمونه یکسان، امکان تعیین نویز جریان الکتروشیمیایی را فراهم می کند.

پیوند یکپارچه بین رابط پتانسیواستات (نرم افزار) و پتانسیواستات (سخت افزار) مدیریت هر حالت را برای کاربر آسان می کند.

انواع  potentiostat

با توجه به طیف وسیعی از کاربردهای الکتروشیمی، انواع مختلفی از پتانسیواستات ها وجود دارد.

• بیشتر اوقات پتانسیواستات های تک کانالی استفاده می شود. این دستگاه ها برای کار در یک سلول ساخته شده اند.

Bipotentiostats یا Bipots  یک الکترود کار دوم را ارائه می دهد. این پتانسیواستات ها برای مقایسه دو الکترود مختلف در یک سلول مفید هستند، آنها همچنین برای الکترودهای دیسک حلقه چرخشی (RRDE) مفید هستند، جایی که یک الکترود حلقه شکل و یک الکترود دیسکی شکل باید به طور همزمان در یک سلول کنترل شوند.

تعداد الکترودهای کار می تواند حتی بیشتر باشد:

 دستگاهی با چندین الکترود فعال و فقط یک الکترود مرجع و یک الکترود شمارنده، پلی پتانسیواستات است.

گزینه قدرتمندتر برای استفاده چندین الکترود، پتانسیواستات های چند کاناله هستند.

این ابزارها میزبان چندین پتانسیواستات در یک محفظه هستند. آنها می توانند همزمان یا در زمان های مستقل عمل کنند. کانال ها می توانند تکنیک های مشابه یا متفاوتی را انجام دهند، زیرا هر کانال یک پتانسیواستات است.

همچنین پتانسیواستات های چند کانالی وجود دارند که می توانند به عنوان پلی پتانسیواستات استفاده شوند، یعنی چندین الکترود کار با یک شمارنده و یک الکترود مرجع.

تقاضا برای اندازه گیری در محل منجر به توسعه پتانسیواستات های قابل حمل می شود.

PalmSens پتانسیواستات‌هایی با انرژی باتری و اتصال بلوتوث در طراحی فشرده ارائه می‌دهد که برای الکتروآنالیز ایده‌آل هستند.

نکات خرید پتانسیواستات 

الکتروشیمیدان‌ها معمولاً زمان زیادی را برای تحقیق با پتانسیواستات می‌گذرانند، بنابراین عملکرد بالا و نرم‌افزار کاربرپسند آن بسیار مهم است. در اینجا به چند عامل مهم برای خرید پتانسیواستات میپردازیم:

هدف استفاده از پتانسیواستات

پتانسیواستات‌ها می‌توانند برای موارد ذیل استفاده شوند.

• تحقیقات آزمایشگاهی:باید از طیف وسیعی از تکنیک‌ها پشتیبانی کنند،
• کاربردهای عملی: باید نیازهای خاص محصول و پتانسیل بازار را برآورده کنند.

پتانسیواستات شرکت بهپژوه با پشتیبانی از طیف وسیعی از تکنیک ها، نیاز شمارا چه برای تحقیقات آزمایشگاهی و چه برای کاربردهای صنعتی برطرف میکند.

نکات فنی در خرید پتانسیواستات

آیا به دنبال خرید یک پتانسیواستات جدید برای آزمایشگاه تحقیقاتی خود هستید؟ یافتن پتانسیواستات مناسب می تواند دشوار باشد.

هنگام خرید یک پتانسیواستات، باید مطمئن شوید که دستگاه توانایی اندازه‌گیری پارامترهای مورد نیازتان را دارد. برای مثال، اگر در محلول‌های با مقاومت بالا کار می‌کنید، پتانسیواستات شما برای غلبه بر مقاومت محلول به ولتاژ انطباق بالایی نیاز دارد.

تکنیک‌های مورد استفاده

از کدام تکنیک‌های الکتروشیمیایی می‌خواهید استفاده کنید؟ آیا طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد نیازتان است؟ اگر فکر می‌کنید چندین نام برای تکنیک‌های مشابه وجود دارد، از فهرست تکنیک‌های مرجع استفاده کنید.

محدوده پتانسیل مورد نیاز

حداکثر ولتاژی که باید اعمال کنید چقدر است؟ حداکثر پتانسیل سلول چطور؟ محدوده پتانسیل مورد نیاز بستگی به برنامه شما دارد.

حلالهای آبی و غیر آبی

♦ در سطح مشترک جامد-مایع، تفاوت‌های بین حلال‌های آبی و غیرآبی مهم است.الکترولیز آب عامل محدود کننده اصلی شما هنگام کار در حلال های آبی است.

• پنجره پتانسیل آب معمولاً بین 1- تا 1+ ولت در مقابل الکترود هیدروژن معمولی (NHE) است و ممکن است با الکترولیت، جنس الکترود و pH تغییر کند.
• برای محلول‌های غیرآبی، محدوده پتانسیل می‌تواند گسترده‌تر باشد؛ مثلاً استونیتریل دارای پنجره‌ای بین 2.5- تا 2.5+ ولت است.
•  حلال غیرآبی دی متیل فرمامید دارای پنجره پتانسیل 2.75- تا 1.5+ ولت و آمونیاک دارای محدوده پتانسیل 3- تا 0 ولت در مقابل NHE است.

برای کار با حلال‌های غیر آبی، توصیه می‌شود پتانسیواستات با قابلیت محدوده پتانسیل حداقل 4+ تا -4 ولت باشد.

♦ محدوده پتانسیل حلال به شدت به آلودگی بستگی دارد، زیرا تکنیک‌هایی مانند ولتامتری چرخه‌ای به آلاینده‌ها حساس هستند. حتی مقدار کمی آب می‌تواند پنجره پتانسیل حلال غیرآبی را محدود کند.

باتری ها وسلول های سوختی

♦ تحقیقات در مورد وسایل ذخیره‌سازی انرژی مانند باتری‌ها به ولتاژهای متفاوتی نیاز دارد. این مطالعات معمولاً به ولتاژ مثبت نیاز دارند. برای مطالعه باتری‌ها، انتخاب پتانسیواستات بستگی به نوع باتری دارد.

• باتری‌های لیتیوم یون معمولاً  +3.0 ولت،
• باتری‌های اکسید روی  +1.65 ولت
•  باتری‌های اسید سرب  +2.05 ولت
• برای سلول‌های سکه‌ای حداقل 5+ ولت،
• برای سلول‌های استوانه‌ای با ترکیب‌های سری/موازی تا 10+ ولت
• و برای  باتری های بزرگ  تا +30 ولت
  مورد نیاز است.

♦ سلول‌های سوختی که از هیدروژن و اکسیژن استفاده می‌کنند مانندسلول‌های سوختی غشایی تبادل پروتون یا PEMFC در یک پنجره ولتاژ باریک تا +1 ولت برای یک سلول واحد کار می‌کنند.

• حداکثر ولتاژ قابل دستیابی برای PEMFCs مقدار+1.23ولت است و در عمل، ولتاژ سلول PEMFC کمتر از 1.23 ولت است.
• برای پیل‌های سوختی مانند SOFC یا AEMFC، ولتاژ سلول حدود +1 ولت یا کمی بالاتر خواهد بود.

مشابه باتری‌ها، ممکن است پیل‌های سوختی را روی هم قرار دهید تا ولتاژ و جریان بیشتری دریافت کنید. این را هنگام انتخاب پتانسیواستات در نظر بگیرید.

♦در نهایت اگر مطمئن نیستید، طیف وسیعی از ولتاژها را از 8- تا 8+ انتخاب کنید، دستگاه آنالایزر ما طیف وسیعی از ولتاژها از 8- تا 8+ را ارائه میدهد.

محدوده جریان مورد نیاز

تشخیص میزان جریان مورد نیاز میتواند گیج کننده باشد زیرا محققان اغلب به جای مقدار جریان مطلق، چگالی جریان را گزارش می دهند که جریان تقسیم بر سطح الکترود است. علاوه بر این، شیمیدانان تمایل دارند که بر حسب مول فکر کنند، که به راحتی به جریان تبدیل نمی شود.در ذیل نکاتی برای تخمین محدوده جریان مورد نیازتان آورده شده است:

سرعت اسکن

♦ سرعت اسکن در تکنیک‌هایی مانند ولتامتری چرخه ای بر جریان تاثیر می‌گذارد؛ به عنوان مثال، سرعت اسکن بالاتر ممکن است نیاز به محدوده جریان بزرگ‌تری داشته باشد.

غلظت و سطح الکترود

♦ جریان در یک آزمایش الکتروشیمی به صورت خطی با غلظت و سطح الکترود تغییر می کند. تغییر مرتبه بزرگی در سطح یا غلظت منجر به همان مرتبه تغییر بزرگی در جریان می شود.

برای مثال برای محلول 1 میلی‌مولاری از گونه‌های ردوکس :

• روی الکترودی با قطر 2-5 میلی‌متر، جریان در محدوده 1 تا 100 میکروآمپر خواهد بود.
•  روی یک میکروالکترود (UME) با قطر 10 تا 50 میکرومتر، جریان در محدوده 10 تا 100 nA خواهد بود.

به طور کلی در روی الکترود چاپی، معمولاً جریان‌های کم در محدوده میکروآمپر و در الکترودهای کلاسیک و سلول‌های شیشه‌ای جریان میلی آمپر مشاهده میشود و برای باتری‌ها، نیاز به مقادیر جریان و ولتاژ بیشتری است.

به علاوه :

• اگر آزمایش الکتروکاتالیزوری انجام می دهید، در مقایسه با حالت غیر کاتالیزوری، باید حداقل 10 تا 100 برابر افزایش جریان داشته باشید.

دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی

♦ در دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی مانند باتری‌ها و سلول‌های سوختی، مقدار جریان مورد نیاز متفاوت است.در باتری‌ها با آندها و کاتدهای بزرگ، چگالی جریان ممکن است کم باشد، اما جریان واقعی عبوری می‌تواند بسیار زیاد باشد.

• برای باتری‌های کوچک و سلول‌های سکه‌ای، معمولاً جریان کمی (حدود 1 میلی‌آمپر) کافی است،
• برای سلول‌های بزرگ‌تر، مانند سلول استوانه‌ای و کیسه‌ای، به جریان‌های بالاتری تا ±5 آمپر نیاز است.
• گاهی اوقات، ترکیب سلول‌ها به صورت موازی می‌تواند منجر به جریان های بالاتر تا -20 تا +20 آمپرشود.

این نیازهای جریان بالا هزینه‌های بیشتری را برای پتانسیواستات به همراه دارد و ممکن است نیاز به لوازم جانبی مانند تقویت‌کننده‌های جریان باشد.به طور کلی اگر باتری ها را اندازه نمی گیرید، حداکثر جریان 10 میلی آمپر برای اکثر برنامه ها کافی است.باتوجه به موارد فوق جای نگرانی نیست زیرا تا حداکثر جریان 15 میلی آمپر را میتوان با دستگاه آنالایزر بهپژوه مورد بررسی قرار داد.

ولتاژ انطباق 

در پتانسیواستات :

• پتانسیل الکترود کار با توجه به پتانسیل الکترود مرجع اندازه گیری می شود.
• جریان بین الکترود کانتر و الکترود کار هدایت می شود.

هنگامی که پتانسیواستات پتانسیل الکترود کار را نسبت به الکترود مرجع تغییر می دهد، ولتاژ بین الکترود کمی و الکترود کار تنظیم می شود. حداکثر ولتاژی که می تواند بین الکترود کمکی و الکترود کار اعمال شود، ولتاژ انطباق (Compliance Voltage) نامیده می شود.

ولتاژ انطباق  یک پتانسیواستات به حداکثر ولتاژی اشاره دارد که دستگاه می‌تواند در حین تأمین جریان به سیستم الکتروشیمیایی اعمال کند. این ولتاژ باید به اندازه کافی بالا باشد تا بتواند مقاومت سیستم و نیازهای جریان را در تمامی شرایط اندازه‌گیری پوشش دهد.

تعیین دقیق حداقل ولتاژ انطباق مورد نیاز سیستم الکتروشیمیایی دشوار است، زیرا نیازهای ولتاژی سیستم می‌توانند به طور ناگهانی تغییر کنند. مثلا اگر جریان اندازه‌گیری شده دو برابر شود،ممکن است ولتاژ کل سیستم (Vtotal) نیز دو برابر شود.افزایش مقاومت سیستم (مانند اضافه کردن غشاء یا لوله‌ای برای جدا کردن الکترودها)، نیز منجر به نیاز به ولتاژ انطباق بالاتری برای یک سیستم الکتروشیمیایی معمولی می شود.

برای اطمینان از عملکرد صحیح پتانسیواستات در شرایط مختلف و پیش‌بینی نیازهای تحقیقاتی آینده، توصیه می‌شود ولتاژ انطباق پتانسیواستات شما بیشتر از نیازهای فعلی شما باشد. به عنوان مثال:

• اگر در حال حاضر در محلول‌های آبی با بازه ولتاژی 1+ تا 1- ولت (دهانه 2 ولت) کار می‌کنید، پیشنهاد می‌شود پتانسیواستاتی با ولتاژ انطباق 4 تا 8 ولت انتخاب کنید.

این امر به شما اجازه می‌دهد که در آینده به راحتی بتوانید جریان‌ها و مقاومت‌های بیشتری را مانند افزایش مقیاس واکنش‌ها یا اضافه کردن غشاء بین الکترودها را پوشش دهید.

دستگاه پتانسیواستات گالوانو استات بهپژوه با ولتاژانطباق 15 ولت گزینه مناسبی برای اهداف شما است.

دقت اندازه گیری

اندازه گیری ها چقدر باید دقیق باشد؟ 0.5٪ ، 0.1٪ و یا..؟ این مورد به محل انجام اندازه گیری ها بستگی دارد. اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی معمولاً به دقت بالاتری نسبت به اندازه‌گیری‌های میدانی نیاز دارند.

وضوح ADC

سیگنال‌های جریان و ولتاژ آنالوگ اندازه گیری شده با استفاده از مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال (ADC) به ورودی‌های دیجیتال تبدیل می‌شوند که سیگنال را به بیت‌های مجزا تقسیم می‌کنند. این تقسیم‌بندی در مقیاس میکروسکوپی مراحل کوچکی ایجاد می‌کند. هر چه تعداد بیت‌ها بیشتر باشد، اندازه‌گیری به ورودی سیگنال آنالوگ نزدیک‌تر است. مبدل‌های 16 بیتی رایج هستند، اما پتانسیواستات‌ها و چرخه های باتری با کارایی بالا از مبدل‌های 18 و 24 بیتی استفاده می‌کنند که دقت اندازه‌گیری را افزایش می‌دهند.

قابل حمل بودن 

• آیا نیاز دارید اندازه‌گیری‌ها را به صورت بی‌سیم انجام دهید؟ در این صورت، به پتانسیواستاتی با قابلیت ارتباط بی‌سیم و باتری نیاز دارید.
• آیا محدودیتی در اندازه یا وزن پتانسیواستات وجود دارد؟ مثلا دستگاه باید در فضای خاصی قرار گیرد یا حمل شود؟ سبک بودن دستگاه برای کاربردهایی که نیاز به دستگاه‌های قابل حمل دارند، حیاتی است.

شرکت بهپژوه با توجه به نیاز شما قابلیت تولید نمونه های قابل حمل (دستگاه آنالایزر 2090) و پرتابل را نیز دارد.

دستگاه های کمکی

گاهی اوقات باید یک دستگاه دیگر مانند یک همزن یا یک سنسور دما و یا RDE و.. به پتانسیواستات شما متصل شود. لوازم جانبی اغلب فقط برای یک مارک پتانسیواستات خاص ساخته می شوند، بنابراین سفارش دادن لوازم جانبی همراه با پتانسیواستات کار مفیدی است.

نرم افزار پتانسیواستات گالوانواستات

وقتی چندین پتانسیواستات با ویژگی‌ها و قیمت‌های مشابه پیدا می‌کنید، نکته بعدی که باید در نظر بگیرید نرم‌افزار و تجربه کاربری است. بررسی کنید که آیا استفاده از نرم افزار آسان است؟ چه قابلیت‌هایی ارائه می‌دهد؟ آیا دارای اشکالاتی است، و خطر از کار افتادن آن چقدر است؟

درخواست نسخه آزمایشی یا ویدیویی از محیط نرم افزار را بدهید تا بتوانید نحوه وارد کردن و خروجی گرفتن داده‌ها و ساختار فایل‌های داده را ارزیابی کنید.

نرم‌افزار دستگاه آنالایزرالکتروشیمیایی ما با محیط کاربری ساده و کاربردی و ابزارهای تحلیلی مانند: ماشین‌حساب،محاسبه مشتق و انتگرال، محاسبه موقعیت پیک،تصحیح خط پایه، محاسبه تافل گراف، محاسبه بتای کاتدی و آندی و ….  گزینه مناسبی برای اهداف شما است.

گارانتی و پشتیبانی

مانند هر تجهیز دیگری، توجه به ارائه گارانتی و پشتیبانی موجود بسیار مهم است. بناراین اطمینان حاصل کنید که تعمیرات و خدمات گارانتی به صورت محلی در دسترس باشد. همچنین، هزینه‌های مربوط به پشتیبانی و هرگونه ارتقاء، از جمله به‌روزرسانی‌های نرم‌افزار، را در نظر بگیرید. این موارد می‌تواند تأثیر زیادی بر عملکرد طولانی‌مدت دستگاه و تجربه کاربری شما داشته باشند.

شرکت بهپژوه همواره با  ارائه خدمات نصب و راه اندازی دستگاه، پاسخگویی سریع به مشکلات و نیازهای شما و پشتیبانی کارشناسان فنی در خدمت شماست.

بودجه

آنچه شما می خواهید اغلب باتوجه به قیمت و مقرون به صرفه بودن محدود می شود.بنابر این نیازهای خود را از مهم ترین به کم اهمیت ترین مورد طبقه بندی کنید و به دنبال پتانسیواستاتی باشید که نزدیک ترین تطابق را با نیاز و بودجه شما داشته باشد.

عوامل اصلی موثر بر هزینه یک پتانسیواستات شامل میزان جریان و ولتاژ، تعداد کانال‌ها، و همچنین عملکرد، پایداری، حساسیت، و دقت سیستم است. پتانسیواستات‌های ارزان‌تر ممکن است کیفیت لازم برای آزمایش‌های دقیق و قابل تکرار را نداشته باشند.

توصیه می‌شود برای اطلاعات دقیق‌تر با  متخصص فنی ما تماس بگیرید تا بتوانیم جزئیات و هزینه‌های اضافی را با شما مطرح کنیم.

قیمت دستگاه پتانسیواستات

طیف وسیعی از جریان ها و تکنیک های مختلف همراه با نرم افزار کاربر پسند ما، پتانسیواستات BHP 2066 را برای تحقیقات و کاربردهای صنعی جذاب می کند.

شما میتوانید جهت استعلام قیمت و یا خرید این دستگاه با ما در ارتباط باشید، همچنین پیشنهاد میگردد از صفحه محصولات پتانسیواستات ما دیدن کنید.

تولیدکننده های potentiostat galvanostat

Metrohm potentiostat

Gamry Instruments potentiostat

Zimmer and Peacock potentiostat

eg&g instruments potentiostat

pine potentiostat

 Stanford Research Systems potentiostat

Wuhan Corrtest Instrument Corp., Ltd

XIAMEN TOB NEW ENERGY TECHNOLOGY Co., LTD

Zahner-Elektrik GmbH & Co. KG

Ossila Ltd

Sciospec Scientific Instruments GmbH 

AMETEK Scientific Instruments 

TEKTRONIX, INC

Phadke Instruments

eDAQ

ما (شرکت بهپژوه) نیز مفتخریم که اولین تولید کننده دستگاه پتانسیواستات گالوانواستات ایران هستیم.

کاربردهای پتانسیواستات در تحقیقات دانشگاهی و صنعت 

به نظر می رسد که Potentiostat / Galvanostats  یک ابزار تجزیه و تحلیل ضروری در زمینه های علمی و همچنین در زمینه های صنعتی است.

آنها در طیف گسترده ای از کاربردها و حوزه ها مانند:

 ذخیره سازی و تبدیل انرژی،

 الکتروشیمی،

 علم مواد و علوم زیستی

مفید هستند. شکل زیر یک نمای کلی را نشان می دهد.

• پتانسیواستات ها و حسگرها

 پتانسیواستات/گالوانوستات ها به طور قابل توجهی به افزایش درک و تحقیق و توسعه سیستم های الکتروشیمیایی کمک می کنند. به عنوان مثال، می توان از پتانسیواستات های BHP 2066  برای توصیف گونه ها یا فرآیندهای الکتروشیمیایی با استفاده از تکنیک ولتامتری  استفاده کرد.

همچنین ولتامتری چرخه‌ای و سایر اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی (ولتامتری پالس دیفرانسیل و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی) برای مطالعه خواص الکتروتحلیلی حسگرها استفاده شده‌اند.

• پتانسیواستات ها و خوردگی

خوردگی می تواند تأثیر مخربی بر زیرساخت ها، تولید و حمل و نقل در میان بسیاری از فعالیت های دیگر داشته باشد. پتانسیواستات ها برای کمک به درک بهتر فرآیندهای الکتروشیمیایی اساسی که منجر به تخریب فلز در واکنش با اکسیدان هایی مانند اکسیژن یا سولفات ها می شود، استفاده می شود.

پتانسیواستات ها همچنین در علم مواد برای کمک به توسعه پوشش ها و جلوگیری از خوردگی و مطالعه نرخ خوردگی استفاده می شوند.مثلا پروب LEIS (طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی موضعی) اطلاعات دقیقی در مورد مقاومت به خوردگی سیستم ارائه می دهد.

• پتانسیواستات ها و ذخیره انرژی و باتری

ذخیره‌سازی انرژی برای توسعه جایگزینی سوختهای فسیلی ضروری است. باتری‌ها، ابرخازن‌ها، سلول‌های سوختی، سلول‌های خورشیدی، تولید هیدروژن و سایر کاربردهای تبدیل انرژی برای ذخیره شارژ بیشتر، قدرت بالاتر و غیره توسعه یافته‌اند.

باتری‌ها احتمالاً یکی از مؤثرترین فناوری ذخیره انرژی هستند .در سال 2010 باتری لیتیوم یونی با رشد تصاعدی صنعت مخابرات و نفوذ به بازار تلفن همراه به میدان آمد.  ما اکنون شاهد باتری‌های لیتیوم یون هستیم که تقریباً درهر چیزی  که در دنیای مدرن می‌بینیم حتی خودروها  وجود دارند.

در تحقیقات باتری، پتانسیواستات ها به کاربر کمک می کند که هر قسمت از سلول باتری را مشخص کند و از طریق فرآیند مکرر شارژ/دشارژ،عملکرد سلول را بررسی کند .

• پتانسیواستات ها و الکتروآنالیز

الکتروآنالیز به این سؤال پاسخ می دهد که غلظت یک ماده خاص چقدر است، یا در موارد ساده تر، آیا آن ماده وجود دارد یا نه؟ الکتروآنالیز اغلب به اندازه گیری دقیق جریان در محدوده μA و کمتر نیاز دارد.

بسیاری از برنامه‌های کاربردی از اندازه‌گیری در محل نیز بهره می‌برند. به عنوان مثال، اندازه‌گیری کیفیت آب در کنار چاه امکان اقدام فوری را در صورتی که آب برای آشامیدن سالم نباشد، می‌دهد. پتانسیواستات های ساخته شده برای الکتروآنالیز دقت بالایی در جریان های کم نشان می دهند و قابل حمل هستند.

مطالعه الکتروکاتالیست، سنتز الکتروشیمیایی ماده و… نیز با potentiostat galvanostat انجام می گردد.

 آینده potentiostat galvanostat

در این مقاله، ما چند نمونه از کاربردها و فرصت های متعدد ارائه شده توسط potentiostat/galvanostats را ذکر کرده ایم. این ابزار الکتروشیمیایی نقشی حیاتی در آزمایشگاه ها، موسسات تحقیقاتی و مراکز تحقیق و توسعه در سراسر جهان ایفا می کند.

درهمه کاربردها، نیاز روزافزونی به ابزارهایی با دقت بالاتر، دقت بالاتر و کارایی بالاتر وجود دارد که تحقیقات پتانسیواستات و مشخصات پتانسیواستات را بهبود بخشد.

• تحقیق حسگر یکی دیگر از برنامه‌های کاربردی است که نیازمند ابزارهای تحلیلی کارآمدتر است.
•  نسل بعدی پتانسیواستات ها همچنان نقش حیاتی را در به حداقل رساندن آسیب به زیرساخت ها از طریق مطالعات خوردگی و تحقیقات اساسی در مورد پوشش ها ایفا خواهند کرد.
• برای ذخیره انرژی، مواد  باتری به طور مداوم در حال تغییر هستند. نسل جدید باتری لیتیوم یون بالاترین سطح چگالی انرژی موجود را ارائه می دهد. انتظار می‌رود که نسخه‌های حالت جامد شیمی لیتیوم-گوگرد پتانسیل بسیار خوبی برای بخش‌های فضایی و هوانوردی و همچنین صنعت خودرو ارائه دهند.
  توسعه باتری‌های حالت جامد به پتانسیواستات‌های قوی‌تر با افزایش عملکرد نیاز دارد.

پتانسیواستات قبلاً جایگاه خود را در تحقیقات بنیادی و کاربردی، تحقیق و توسعه و کاربردهای صنعتی پیدا کرده است. اما ما هنوز شروع به دیدن ارزش کامل این ابزارهای اندازه گیری خارق العاده نکرده ایم.

رفرنس:

https://www.biologic.net