전위차계: 간단한 설명

두 전극 사이의 전위차(또는 전압)를 측정하고 제어하는 전자 장치를 전위차계라고 합니다. 이러한 전극은 전도성 용액 속의 마이크로 전극처럼 매우 작을 수도 있고 산성 환경의 코팅된 금속 쿠폰일 수도 있습니다. 전극이 3개인 설정도 가능합니다. 포텐시오스탯은 전기화학 및 생화학 분야뿐만 아니라 센서 개발 및 배터리 연구 분야에서도 사용할 수 있습니다.

비디오: 포텐셔너리 스탯이란 무엇이며, 왜 사용하고 어떻게 연결하나요?

포텐시오스탯이란 무엇인가요?

포텐셜이라는 단어는 전위차에서 유래했습니다. 전자 및 전기화학에서 전위는 저장된 에너지 또는 "일을 할 수 있는 잠재력"을 의미합니다.

전도성 용액의 전도성 표면에 팜센스4와 같은 전위차계로 전위를 가하면 전위차계로 측정된 특정 전극 전류를 유도할 수 있으며, 전위차계는 전위를 일정하게 유지하면서 전극의 전류를 측정합니다.

전위차계의 가장 큰 장점은 일반 전원장치와 달리 인가 전위를 정밀하게 제어할 수 있다는 것입니다.

포텐셜
실험실 밖에서 측정할 수 있도록 휴대폰에 연결할 수 있는 소형 전위차계입니다.

전위차계는 어떤 용도로 사용되나요?

전위차계는 주로 전기화학에서 사용됩니다. 예를 들어, 전기화학 연구자들은 식수에 납이나 기타 중금속이 얼마나 있는지(그림 1), 혈액에 철분이 얼마나 있는지, 빗물이 특정 금속의 표면에 어떤 영향을 미치는지(예: 부식을 초래하는지) 조사하고자 합니다.

그림 1 | 중금속 검출

 

전위차계는 어떻게 작동하나요?

전위차계는 특정 표면, 즉 전극에 전위를 가하는 장치입니다. 이에 따라 표면의 전자의 양이 감소하거나 증가합니다. 이로 인해 액체가 이를 보상하기 위해 전극을 전달하거나 소비하도록 트리거됩니다. 시간당 전자의 교환, 즉 전극의 전류는 전위차계로 측정할 수 있습니다. 이는 일반적으로 세 개의 전극 설정에서 수행됩니다(그림 2).

특정 물질의 전류를 전달하기 위해 만들어진 전극을 센서라고 합니다. 이 센서는 측정하려는 물질에 대해 특정 감도를 가지고 있습니다. 이러한 이유로 특정 화학 물질에 대해 서로 다른 방식으로 반응하는 다양한 센서가 있습니다.

센서는 여러 번 사용할 수 있는 경우도 있지만 일회용인 경우가 많기 때문에 한 번 사용하면 전극에서 일어나는 반응에 의해 센서가 영구적으로 변경됩니다.

전위차계를 위한 3전극 설정의 구성도
그림 2 | 전위차계를 위한 3전극 설정 도식

 

전위차계의 다양한 종류

전기화학 연구자들이 사용하는 전위차계에는 여러 가지 유형이 있습니다.

  • 대학이나 실험실의 대부분의 연구자들은 전위차계를 사용하여 유체에서 발생할 수 있는 모든 종류의 물질을 감지합니다(예: PalmSens4).
  • 그러나 하나의 특정 물질을 감지하는 데만 사용되는 전위차계도 있습니다. 이를 위해 PalmSens 전위차계 모듈, 이른바 OEM 전위차계를 제작합니다.
  • PalmSens 또한 EmStat Go와 같은 특정 애플리케이션을 위한 맞춤형 포텐셔너리 스탯을 제공합니다.
다양한 유형의 포텐셔너리
그림 3 | 다양한 유형의 포텐셔너리 스탯

포텐시오스탯 개요 다운로드

소프트웨어

관련 소프트웨어가 없으면 휴대용 전위차계로 할 수 있는 일이 거의 없습니다. PalmSens 휴대용 전위차계는 직관적인 소프트웨어와 함께 판매되므로 쉽게 시작할 수 있고 여러 대의 컴퓨터와 노트북에 설치할 수 있습니다.

PalmSens Android 디바이스용 앱도 제공하며, Google Play 스토어에서 무료로 다운로드할 수 있습니다. 또한 현재 사용 가능한 모든 스프레드시트 소프트웨어를 사용할 수 있으며, PSTrace의 데이터 내보내기 기능을 사용하여 차트를 만드는 데 유용합니다.

전위차계 가격

휴대용 전위차계는 일반적으로 일정한 가격이 책정되어 있습니다. 하지만 PalmSens 주어진 사양을 모두 충족하면서도 매우 저렴한 휴대용 전위차계를 개발했습니다. 견적을 원하시면 이메일로 문의하시거나 전화로 문의하여 연구 가능성을 함께 논의해 보세요.

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전위차계의 정의

포텐시오스타트
두 전극 사이의 전위차(또는 전압)를 측정하고 제어하는 전자 장치를 전위차계라고 합니다. 전위차계의장점은 응답 전류를 측정하는 동안 다른 전원과 달리 인가 전위를 완벽하게 제어할 수 있다는 것입니다.

포텐셔너리에 대해 자주 묻는 질문

이러한 질문은 포텐셔너리에 대해 자주 묻는 질문입니다. 다른 질문이 있으신가요? 문의 양식을 통해 문의하세요.

포텐시오스탯이란 무엇인가요?

포텐셜이라는 단어는 전위차에서 유래했습니다. 전자 및 전기화학에서 전위는 저장된 에너지 또는 "일을 할 수 있는 잠재력"을 의미합니다.

전도성 용액의 전도성 표면에 팜센스4와 같은 전위차계로 전위를 가하면 전위차계로 측정된 특정 전극 전류를 유도할 수 있으며, 전위차계는 전위를 일정하게 유지하면서 전극의 전류를 측정합니다.

전위차계의 가장 큰 장점은 일반 전원장치와 달리 인가 전위를 정밀하게 제어할 수 있다는 것입니다.

어떤 포텐셔너리가 필요한가요?

전기화학자는 일반적으로 연구를 수행하기 위해 전위차계와 함께 수개월을 보냅니다. 전위차계의 성능에 따라 결과가 제한되어서는 안 되며, 소프트웨어는 사용자 친화적이고 사용하기 쉬워야 합니다. 포텐시오스탯을 구매하기 전에 고려해야 할 6가지 요소는 다음과 같습니다. 자세히 보기

전위차계는 어떤 용도로 사용되나요?

전위차계는 주로 전기화학에서 사용됩니다. 예를 들어, 전기화학 연구자들은 식수에 납이나 기타 중금속이 얼마나 있는지(그림 1), 혈액에 철분이 얼마나 있는지, 빗물이 특정 금속의 표면에 어떤 영향을 미치는지(예: 부식을 초래하는지) 조사하고자 합니다.

포텐셜
PalmSens 만든 소형 모바일 전위차계 예시
그림 1 | 중금속 검출

 

전위차계는 어떻게 작동하나요?

전위차계는 특정 표면, 즉 전극에 전위를 가하는 장치입니다. 이에 따라 표면의 전자의 양이 감소하거나 증가합니다. 이로 인해 액체가 이를 보상하기 위해 전극을 전달하거나 소비하도록 트리거됩니다. 시간당 전자의 교환, 즉 전극의 전류는 전위차계로 측정할 수 있습니다. 이는 일반적으로 세 개의 전극 설정에서 수행됩니다(그림 2).

특정 물질의 전류를 전달하기 위해 만들어진 전극을 센서라고 합니다. 이 센서는 측정하려는 물질에 대해 특정 감도를 가지고 있습니다. 이러한 이유로 특정 화학 물질에 대해 서로 다른 방식으로 반응하는 다양한 센서가 있습니다.

센서는 여러 번 사용할 수 있는 경우도 있지만 일회용인 경우가 많기 때문에 한 번 사용하면 전극에서 일어나는 반응에 의해 센서가 영구적으로 변경됩니다.

전위차계를 위한 3전극 설정의 구성도
그림 2 | 전위차계를 위한 3전극 설정 도식