old fox
第10楼2006/08/08
对电极的面积要远远大于工作电极的面积,是针对经典的恒电位计时代的电化学仪器而言的,那时的设备,由于精度的问题,微小电流的测试是不能够进行的,而增大电极面积的后果,就是在工作电极和对电极间产生了严重的极化,同时对极产物会扩散至工作电极附近影响实验,对极极化的存在,会降低设备可以达到的工作电极有效电位。为了缓解这种极化误差,盐桥被广泛的使用,同时也可以避免对极产物的交叉污染。当微电脑控制的恒电位仪(即电化学工作站)被引入后,这种情况得到了很大的改善,这一时期的经典仪器有两款,BAS公司制造的CV50电化学分析仪以及EG&G公司制造的M193电化学工作站。由于恒电位仪的微弱电流检测能力得到了极大的提升,盐桥存在的意义已经不大,现在除了在中国的教科书中,基本上已经没有多少人真的还在使用盐桥了。
回到主题,由于目前仪器性能的提升,工作电极的面积都不会很大,这样有助于保持测试面的均匀性,相应的电流也不会很大,因此较大的对电极面积并不是必须的,很多商品化的对电极都是采用Pt丝线圈绕成的,既有很好的空间分布,也有很好的电流响应。至于电力线的影响,这是一种理论的可能而已,在复杂的溶液体系里,谁也不能预测电场的分布,较大的对电极面积除了带来明显可知的电容以外,不知道还有什么意义,而电容却是体系噪声和不稳定性的一个主要来源。尤其是对于CHI660B的用户来说,最大电流只有250mA,主要用于常规的电化学分析,选用普通的Pt丝对电极就可以了。
至于电化学阻抗测试,除非是两电极的体系,否则基本上不用考虑对电极的大小。常规的三电极体系,测得的阻抗就是工作电极与参比电极的阻抗,根本不用考虑对电极。至于原因,以后再和大家说明,现在还是请仔细思考一下吧。如果这一点想明白了,那么基本上就对电化学工作站的原理已经摸透了。所以,阻抗测试的成功与否,对电极有很重要的影响,大家在做实验的时候,最好多准备几支参比电极,如果实验现象有异,先检查是不是参比电极变质了。