Welche Vorteile hat die Verwendung eines Potentiostaten bei elektrochemischen Experimenten?

Die meisten elektrochemischen Experimente werden mit einem Potentiostaten durchgeführt. Was macht diese Geräte so beliebt?

Geräte, die lediglich eine sehr passive Beobachtung eines Systems ermöglichen, wie beispielsweise ein Voltmeter, ein Amperemeter oder ein Multimeter, können lediglich die durch chemische Vorgänge im Laufe der Zeit verursachten Spannungen oder Ströme erfassen. Es besteht keine Möglichkeit, die beobachtete Veränderung zu steuern.

• Ein Potentiostat ist heutzutage in der Regel eine Kombination aus Galvanostat, Potentiostat und Impedanzanalysator.
• Ein Potentiostat regelt das Potential und misst den daraus resultierenden Strom.
• Ein Galvanostat regelt den Strom und misst das daraus resultierende Potential.
• Ein Impedanzanalysator legt der Zelle ein sinusförmiges Spannungsprofil an und berechnet aus der sinusförmigen Stromantwort die Impedanz und die Phasenverschiebung der Zelle.

Dadurch sind Potentiostate vielseitiger einsetzbar und ihre aktive Steuerung eines Parameters leistungsfähiger als bei herkömmlichen Messgeräten.

Es gibt auch spezialisierte Potentiostaten auf dem Markt, die entsprechend ihrer Anwendung gekennzeichnet sind, z. B. Batteriezyklierer. Vielleicht haben Sie also einen Potentiostaten benutzt, ohne es zu wissen.

Potentiostaten arbeiten häufig in einer 3-Elektroden-Konfiguration, die einen stromlosen Potentialfixpunkt, die Referenzelektrode, ermöglicht. Auf diese Weise ist das Potential der Arbeitselektrode während der gesamten Messung zuverlässig bekannt. Ein weiterer Vorteil ist die präzise Kontrolle des Potentials der Arbeitselektrodeohne den Einfluss der Konzentrationspolarisation an der Gegenelektrode. Dies ist das Hauptmerkmal, das einen Potentiostaten von einer programmierbaren Stromversorgung unterscheidet.