控溫氣體擴散電解池

為(wei) 了表征電化學過程，使用了所謂的三電極排列。三電極排列由工作電極（測量電極）、參比電極（傳(chuan) 感器電極）和對電極組成。 這些測量通常由恒電位儀(yi) 或恒電流儀(yi) 控製。 電化學測試電池尚未標準化。因此，有許多不同的類型，有些有嚴(yan) 重的錯誤。通過多年的經驗，尤其是在燃料電池和電池領域以及腐蝕測量方麵的經驗，IPS愛譜斯成功地構建了一個(ge) 電化學測試電池，該電池在很大程度上消除或最小化了這些已知錯誤。

Flex Cell電解池由PTFE製成，適用於(yu) pH 8至pH 16，該測試池適用於(yu) 所有平麵材料電極（平麵工作電極 ∅ 3 cm）！Flex Cell電解池Haber-Luggin魯金毛細管的鑽孔與(yu) 工作電有固定距離，使得測量誤差源（如 IR 壓降、場線曲率或由密封引起的邊界效應）被最小化。Flex Cell電解池池具有工作電極的進氣口，因此 Flex Cell電解池非常適用於(yu) 使用氣體(ti) 擴散電極進行測量。輔助分析物隔室可用於(yu) 分離陽極液和陰極液，提供了對膜或分離器進行研究的可能性。Flex Cell電解池全麵適合伏安電池，適用於(yu) 伏安電池，特別適用於(yu) 氣體(ti) 擴散電極、二氧化碳還原CO2RR、腐蝕測量和燃料電池半電池測試等。

∮   參比電極：通常使用AgCl或HgCl參比電極。這些類型的參比電極與(yu) pH值無關(guan) ，而實際的工作電極通常取決(jue) 於(yu) pH值。這會(hui) 導致測量值的數值修正，有時會(hui) 出現未知因素。可逆氫電極會(hui) 補償(chang) 這些影響。

∮   場線：場線應該平行。否則等電位線與(yu) 探頭表麵的距離不相等，參比電極的位置會(hui) 產(chan) 生嚴(yan) 重影響。隻有在對電極和工作電有相同表麵積的管狀裝置中，才能保證平行的場線分布。

∮   Haber-Luggin-Capillary魯金毛細管：使用 Haber-Luggin-Capillary可以降低電解質的歐姆壓降。為(wei) 了在不同的測試池中獲得相似的結果，毛細管的位置應該是固定並且非常精確。

∮   氣泡：如果探頭上有氣泡，則會(hui) 產(chan) 生局部空間。Haber Luggin 毛細管中的氣泡可能會(hui) 顯著增加參比電極電路的阻抗，這會(hui) 導致恒電位儀(yi) 的噪聲信號。因此，IPS愛譜斯裝置的 Haber Luggin毛細管充滿了固體(ti) 電解質。

∮   縫隙腐蝕：如果樣品的密封不，電化學反應可能發生在密封下方甚至活性區域之外。適當的密封是不少的。氧氣的進入應該隻發生在受控的情況下，而不是因為(wei) 密封不當。

∮   對電極的反應產(chan) 物：對電極通常作為(wei) 陽極，通常會(hui) 在對電極產(chan) 生非常氧化的離子。根據電解質的不同，這可能是過氧化物、高氯酸鹽、過硫酸鹽等。即使是少量的這些離子進入工作電極也可能引發嚴(yan) 重的腐蝕過程。因此，IPS愛譜斯提供了一個(ge) 額外的板來在工作電極和對電極之間放置一個(ge) 膜。

∮   玻璃與(yu) PTFE材料：玻璃相當耐用，但在高pH值的情況下，矽酸鹽通常會(hui) 進入溶液。但對於(yu) 光敏電解質或導電性極差的電解質，玻璃也是一種不足的結構材料。在導電性極差的電解質中，導電矽酸鹽層會(hui) 導致場線分布不均勻。IPS愛譜斯的測試電池由PP或PTFE製成，它們(men) 甚至可以用濃硝酸清洗。

Flex Cell電解池適用於(yu) 氣體(ti) 擴散電極和平板腐蝕測試（有效麵積3cm²）；

已集成的工作電極和對電極（惰性鉑）平行布置，形成平行的電流線；

參比電極位於(yu) 單獨的儲(chu) 液罐中，因此電流曲線不受幹擾；

工作電極可根據需要通氣測試；

Flex Cell電解池可通過集成加熱係統將口昂之溫度85°C（PP）或160°C（PTFE）；

Flex Cell電解池適用於(yu) 電解液的pH值為(wei) -2至16；

Flex Cell電解池的最小電解液體(ti) 積為(wei) 40ml；

使用集成 PTC 加熱器可加熱至 150 °C；

1、對電極室

隻有具有相同尺寸測量電極和對電極的管狀測試池才能保證平行的電場線分布。

平行的電場線分補反過來又保證了平行的等電位表麵，從(cong) 而保證了可重複的電位測量。

2、蓋子

為(wei) 了最大限度地減少水蒸氣損失，電解池增加了 PSU材質的蓋子進性封閉。

3、參比電極

IPS控溫氣體(ti) 擴散電解池針對可逆氫參比電極（RHE）的使用進行了優(you) 化。與(yu) 通常使用的甘汞電極或銀電極相比，這些氫參比電極不會(hui) 將任何外來電解質引入測量溶液中。這對於(yu) 腐蝕測量非常重要（例如，最少量的氯化物會(hui) 極大地影響和篡改結果）。實際測試中，大多數電化學反應都與(yu) pH值有關(guan) ，RHE本身也依賴於(yu) pH值，可以通過使用RHE來彌補。

4、參比電極的位置 – Haber-Luggin-capillary （魯金毛細管）

對於(yu) 精確的電位測量，參比電極必須盡量靠近工作電極。為(wei) 了降低電解質上的電壓降，即所謂的IR降，一般實驗中會(hui) 使用Haber-Luggin魯金毛細管。然而，為(wei) 了測量結果具有可比性，Haber-Luggin魯金毛細管必須滿足非常精確和可重複的要求。電解質中的電場線不得受到幹擾（Haber-Luggin魯金毛細管需要小直徑）。反過來，為(wei) 了降低電解質電阻（Haber-Luggin魯金毛細管又需要大直徑）。因此，IPS控溫氣體(ti) 擴散電解池中的毛細管位於(yu) 電解質空間之外，以允許稍大的直徑而不幹擾場線。Haber-Luggin魯金毛細管必須在距工作電極定義(yi) 的固定距離處結束。從(cong) 質量保證的角度來看，所有這些因素對於(yu) 不同的半電池保持不變也很重要。塑料材質製造可以有效的幫助控製加工精度。IPS電解池具有非常精確的Haber-Luggin 魯金毛細管，末端位於(yu) 工作電極處。這使得測量非常精確且具有可比性以及重複性。

Haber-Luggin 魯金毛細管不得被氣泡堵塞，因為(wei) 這會(hui) 導致電位測量期間的接觸損失。然後電阻急劇增加，恒電位儀(yi) 開始振蕩。IPS電解池的Haber-Luggin魯金毛細管充滿了固體(ti) 電解質。

5、對電極

對電極必須是耐電化學的，不能將外來離子引入電解質中。

有一個(ge) 鉑銥螺旋線，線厚為(wei) 0.25 毫米，作為(wei) 對電極。 電線連接到蓋子上的鍍金 2 毫米香蕉插座。

6、工作電極

工作電極放置在兩(liang) 個(ge) 密封件之間。如果想使用其他幾何形狀的電極，隻需移除PTFE插銷即可。如果工作電極是帶有非導電氣體(ti) 擴散層的氣體(ti) 擴散電極（例如多孔PTFE），必須將PTFE 薄膜從(cong) 邊緣去除約1 cm，以便樣品可以有效接觸。催化劑部分也建議小心地去除，以防止空氣從(cong) 外部進入樣品，這點對於(yu) 鎳氫電極的測量尤其重要。

7、PTFE插銷

為(wei) 防止密封件滑動，有3個(ge) PTFE 插銷。 為(wei) 了在這些銷釘之間安裝，必須將樣品切割成30 mm x 50 mm的尺寸。

8、接觸工作電極

兩(liang) 個(ge) 4 mm鍍金插頭從(cong) 後麵壓到工作電極上。如果接觸不充分，可以用套筒扳手擰緊多層插頭。

9、供氣

對於(yu) 氣體(ti) 擴散電極的測量，電極必須通入氣體(ti) 。在這裏，它是通過由透明塑料製成的工作電極支架完成的，以便可以觀察電極。它有兩(liang) 個(ge) 連接：頂部的氣體(ti) 入口和底部的氣體(ti) 出口。如果液體(ti) 通過電極，它還可以通過氣流去除。

10、氣泡

氣泡粘在電極上的地方不能有任何電解質。氣泡會(hui) 阻塞反應表麵，可以形成局部阻隔。IPS有一個(ge) 額外的開口，任何形成的氣泡都可以通過該開口以受控方式去除。

11、縫隙腐蝕

如果樣品沒有正確密封，則可能會(hui) 在密封下方甚至在活性區域之外發生電化學反應。適當的密封是不少。氧氣隻能以受控方式進入。平麵密封已被證明適用於(yu) 非常珍貴的材料、薄樣品或氣體(ti) 擴散電極。O型圈密封件應與(yu) 鋼、鋁等基材一起使用。

12、對電極的反應產(chan) 物 – 分析物室

通常在對電極上會(hui) 產(chan) 生強腐蝕性的離子。根據電解液的不同，可以產(chan) 生過氧化物、高氯酸鹽或過硫酸鹽等。即使是很少的量也可能在工作電極上引起腐蝕。還提供了一個(ge) 中間板（分析物隔室，可增配）以方便在對電極和工作電極之間放置一個(ge) 膜，使得工作電極和對電極相互分離。然後必須將參比電極安裝在該分析物隔室中。在分析物隔室和反電解質隔室之間插入一個(ge) 膜。 該膜可分離陽極液和陰極液，以此保護工作電極免受對電極的反應產(chan) 物的影響。選擇膜時，要注意膜的電解質電阻和離子交換性能。

13、分析物隔室中的參比電極

對於(yu) 工作電極的電位測量，參比電極必須放置在分析物隔室中。如果您的電解液導電性不好，恒電位儀(yi) 可能會(hui) 因為(wei) Haber-Luggin魯金毛細管中的這些導電性問題而開始振蕩。在這種情況下，如果您使用阻抗低得多的Haber-Luggin魯金毛細管的分析物隔室，理論上可以解決(jue) 此類問題。

您還可以使用這種H型布置測量膜的電阻。兩(liang) 個(ge) 參考電極：一個(ge) 像往常一樣插入分析物隔室，第二個(ge) 插入電解質隔室的孔中。