ポテンショスタット:簡単な説明
2つの電極間の電位差(または電圧)を測定し制御する電子デバイスは、ポテンショスタットと呼ばれます。これらの電極は、導電性溶液中の微小電極のように非常に小さいものから、酸性環境中のコーティングされた金属クーポンのようなものまであります。3電極のセットアップも可能です。ポテンショスタットは、電気化学や生化学の分野だけでなく、センサーの開発やバッテリーの研究にも使用できます。
ビデオポテンショスタットとは何ですか?
ポテンショスタットとは?
ポテンショスタットの語源は 電位です。電子工学と電気化学では、電位は蓄積されたエネルギー、または「仕事をする可能性」です。
ポテンショスタット、例えば PalmSens4で導電性溶液中の導電性表面に電位を印加すると、印加電位を一定に保ちながらポテンショスタットで測定される特定の電極電流を誘導することができます。
ポテンショスタットの利点は、通常の電源とは異なり、印加電位を完全に制御できることです。
ポテンショスタットは何に使用されますか?
ポテンショスタットは主に電気化学で使用されます。例えば、電気化学の研究者は、飲料水に鉛やその他の重金属がどれくらい含まれているかを示したり(図1)、血液中に鉄がどれくらい含まれているかを示したり、雨水が特定の金属の表面にどのような影響を与えるか(例えば腐食の結果)を調査したりします。
ポテンショスタットの仕組み
ポテンショスタットは、ある表面(電極)に電位をかけます。それにより、表面上の電子の量が減少または増加する。これによって液体がトリガーされ、これを補うために電極を送り出したり消費したりします。時間あたりの電子の交換、つまり電極の電流は、ポテンショスタットによって測定することができる。これは通常3電極セットアップで行われます(図2)。
ある物質が存在すると電流が流れるように作られた電極を センサーと呼びます。このセンサーは、測定したい物質に対して一定の感度を持ちます。このため、特定の化学物質に対して異なる反応を示すさまざまなセンサーが存在する。
センサーは複数回使用できる場合もありますが、多くの場合、使い捨てなので、1回限りの使用となり、電極で起こる反応によってセンサーは永久的に変化します。
様々なタイプ
電気化学の研究者が使用するポテンショスタットにはいくつかの種類があります。
- 大学や研究室のほとんどの研究者は、液体中のありとあらゆる物質を検出するためにポテンショスタットを使用します (例えば、PalmSens4)
- しかし、ある特定の物質を検出するためだけに使用されるポテンショスタットもあります。この目的のために PalmSens はポテンショスタットモジュール、いわゆる OEM ポテンショスタットを製造しています。
- PalmSens は、EmStat Go のような特定の用途に合わせたポテンショスタットも提供しています。
ソフトウェア
関連ソフトウェアがなければ、ポータブルポテンショスタットでできることはほとんどありません。PalmSens ポータブルポテンショスタットは、明確なソフトウェアと一緒に販売されています。
PalmSens は Android デバイス用の アプリも提供しており、Google Play ストアで無料でダウンロードできます。また、PSTrace のデータエクスポート機能を使ってチャートを作成するのに便利な、現在利用可能なすべてのスプレッドシートソフトウェアを使用することができます。
ポテンショスタットの技術
ポテンショスタットを使用して実行できる電気化学的手法の概要。
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ボルタンメトリー技術 |
パルス法 |
ガルバノスタティック法 |
アンペロメトリック法 |
ポテンショスタット/ガルバノスタットインピーダンス分光法 (EIS/GEIS) |
その他の技術 |
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ポテンショスタットの定義
- ポテンショスタット
- 2つの電極間の電位差(または電圧)を測定・制御する電子機器をポテンショスタットと呼びます。ポテンショスタットの利点は、応答電流を測定しながら、他の電源とは異なり、印加電位を完全に制御できることです。
ポテンショスタットに関するよくある質問
ポテンショスタットについてよくある質問です。他の質問がありますか?お問い合わせフォームからご質問ください。
ポテンショスタットとは?
ポテンショスタットの語源は 電位です。電子工学と電気化学では、電位は蓄積されたエネルギー、または「仕事をする可能性」です。
ポテンショスタット、例えば PalmSens4で導電性溶液中の導電性表面に電位を印加すると、印加電位を一定に保ちながらポテンショスタットで測定される特定の電極電流を誘導することができます。
ポテンショスタットの利点は、通常の電源とは異なり、印加電位を完全に制御できることです。
どのポテンショスタットが必要ですか?
電気化学者は通常、研究を行うためにポテンショスタットと何ヶ月も一緒に過ごします。ポテンショスタットの性能によって結果が制限されることがあってはなりませんし、ソフトウェアはユーザーフレンドリーで使いやすいものでなければなりません。ここでは、ポテンショスタットを購入する前に考慮すべき6つの要素を紹介します。もっと読む
ポテンショスタットは何に使用されますか?
ポテンショスタットは主に電気化学で使用されます。例えば、電気化学の研究者は、飲料水に鉛やその他の重金属がどれくらい含まれているかを示したり(図1)、血液中に鉄がどれくらい含まれているかを示したり、雨水が特定の金属の表面にどのような影響を与えるか(例えば腐食の結果)を調査したりします。
ポテンショスタットの仕組み
ポテンショスタットは、ある表面(電極)に電位をかけます。それにより、表面上の電子の量が減少または増加する。これによって液体がトリガーされ、これを補うために電極を送り出したり消費したりします。時間あたりの電子の交換、つまり電極の電流は、ポテンショスタットによって測定することができる。これは通常3電極セットアップで行われます(図2)。
ある物質が存在すると電流が流れるように作られた電極を センサーと呼びます。このセンサーは、測定したい物質に対して一定の感度を持ちます。このため、特定の化学物質に対して異なる反応を示すさまざまなセンサーが存在する。
センサーは複数回使用できる場合もありますが、多くの場合、使い捨てなので、1回限りの使用となり、電極で起こる反応によってセンサーは永久的に変化します。