ポテンショスタットの歴史

デバイスの歴史を知ることは、特定の用語を理解したり、デバイスの廃止された部分を特定したりするのに役立ちます。

長年にわたるポテンショスタットの簡潔な概要

ヤロスラフ・ヘイロフスキーは、1922 年に、水銀電極を滴下して使用する最初のポーラログラ フ装置を開発しました(図 3.6 参照)。彼は1959年にノーベル化学賞を受賞した。

図 3.6|Jaroslav Heyrovský が設計したポーラログラフ

ポーラログラフの後継である ポテンショスタットは、より汎用性の高い装置です。3電極のセットアップが可能になり、ほとんどのポテンショスタットはガルバノスタットとしても使用できるようになりました。1980年代まで、ポテンショスタットはかさばる装置だった。

計器は、かなり複雑なアナログ電子機器を使用して構築され、スイッチ、多回転ポテンショメータ、および電位と電流のための1つまたは2つのメーターを備えたフロントパネルを持っていました。リアパネルには、いくつかの入力(追加の電位制御用)と出力(電位と電流用)があった。これらの出力はX-Yレコーダーに使うことができた。コンピューターが一般に普及する前は、X-Yレコーダーはしばしばプロッターだった。この機械は、測定結果をフェルトチップで目盛り付きの紙に描いていた。

図 3.7|最新のアナログ・ポテンショスタット

特定の用途では、アナログ機器はまだ使用されている(図 3.7)。現在では、測定結果を記録するためにコンピュータやアナログ・デジタル・アナログ(AD/DA)コンバータが使用されていますが、ポテンショスタット自体は依然として非常にかさばる機器です。さらに、必要なケーブル接続はアンテナの役割を果たすためノイズに弱く、ケーブルの損傷による接続不良も起こりうる。

1980年代にデジタルポテンショスタットが利用できるようになりました。これらの機器は、当初はまだかなり大きかった。デジタル・エレクトロニクスの開発は当時も現在も高速で進んでおり、デジタル信号の利点(ノイズの低減と接続数の減少)は測定に有益でした。

最初のデジタル機器は、アナログ部品だけでなく、多くの異なるデジタル部品を必要としました。2003年、5cm×3.5cm(図3.8参照)の単一PCBで作られた新しい汎用低電力測定器EmStatが発売された。圧倒的に大きい部品は、作用電極、参照電極、対極への接続に必要なコネクタである。

図 3.8|PalmSens BV 製 EmStat デジタルポテンショスタットボード

測定装置そのものであるポテンショスタットや、測定値を記録する手段であるコンピュータが縮小したため、電気化学の職場も縮小しました。この発展により、電気化学の研究分野と応用の数は増えている。2001年、ポケットPCによって制御されるバッテリー駆動のポテンショスタットがPalmSens BV(当時はまだPalm Instruments BVという名前だった)によって発表された。

15年以上経った2018年、真にモバイルな電気化学デバイスというこのアイデアは、PalmSens BVのポテンショスタットを制御するAndroidアプリ、PStouchのリリースにつながりました。電気化学は研究室から自らを解き放ち、ポイントオブケア機器の世界へとますます歩みを進めている。

100年も経たないうちに、電気化学分析のための基本的な装置が発明され、大きな棺桶のサイズからポケットサイズに縮小されました。