三电极系统是电化学测量中的重要概念,其组成和工作原理如下:
一、基本组成
三电极系统由 三个电极构成:
工作电极(Work Electrode) 所研究的电化学反应在此电极上发生,是分析系统的核心电极。
参比电极(Reference Electrode)
用于提供稳定的电位基准(如标准氢电极),用于测量工作电极的电位差。
对电极(Counter Electrode)
与工作电极共同构成电流回路,传导电解质中的电流,辅助电极有时也称为对电极。
二、工作原理
电流路径
电流从工作电极流向对电极,再通过电解质传导回工作电极,形成闭合回路。
电位控制
参比电极的电位保持恒定,通过调节外部电路(如电压源)可精确控制工作电极的电位。
核心参数
系统的核心控制参数是 工作电极与参比电极之间的电位差,该电位差反映了待测离子的活度或浓度。
三、典型应用
三电极系统广泛应用于:
电化学分析: 如酸碱滴定、氧化还原反应监测; 电催化研究
新能源领域:如电池性能测试、电解过程优化。
四、关键要求
参比电极稳定性:需具备高纯度、低扩散层电阻等特点;
工作电极适用性:材料需与电解质兼容,且能承受反应侵蚀。
通过精确控制三电极系统中的电位差,可实现对电化学过程的高效监测与调控。
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