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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 【求助】四电极体系
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liangzxx

铜虫 (小有名气)

[交流] 【求助】四电极体系已有10人参与

请教大家一个问题：
       电化学测试什么情形需要用四电极体系？分别是哪些电极，起什么作用呢？欢迎大家讨论！
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1楼2010-04-01 11:34:03
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dajiangyou

铜虫 (小有名气)
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zlin(金币+1):鼓励交流~ 2010-04-14 15:32
呵呵，版本可可真多啊，楼上各位有的说完全的不对，有的部分正确，我总结下

其实四电极多的一个电极叫做感受电极（或者第二参比电极），他主要在两个地方有用：
1. 研究 液/液 界面电化学的时候用：即控制/测量一个液/液界面的界面电位差。顺便说一下，控制/测量一个液/固界面电位差用三电极体系，这个可以搜索一个叫做“电化学工作站原理的帖子”，里面我有详细讲解。

2.涉及大电流时候用：我们知道电极导线是有电阻的（虽然通常在毫欧级别），此外电极夹跟电极的夹持部位也有接触电阻（鳄鱼夹通常在零点几欧，如果夹子夹得不好可能更大）。这些电阻都是跟我们的研究体系串联的，假设这些额外电阻累计为R，如果你研究的是超级电容，燃料电池等电流比较大的体系，假设通过电池的电流是I，那在电池以外 部分的分压就是V = I*R，如果I = 1A, R=0.1欧姆，那V=0.1V，是一个不小的值了，实际情况可能更严重 。问题我们实际上要控制/测量的是电池两端的电压，但实际上仪器控制/测量的是这部分电阻跟电池的串联体系。
     为了克服这个问题，引入了第四根电极，参比电极和感受电极直接夹在研究体系两端，可以认为这两个电极中间没有电流流过，不存在压降，可以准确测量研究体系两端的电压，工作电极和对电极构成电流回路。

当然三电极测试的时候也可以将感受电极夹在工作电极上，电流比较小的时候是感觉不到什么差异的。

楼上有提到双工作电极的（SECM,环盘电极之类），那不属于四电极的范畴，是双恒电位仪的范畴，双恒电位仪可能就不止四根电极了
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10楼2010-04-02 08:51:37
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普通回帖

sjt5124

·········

四电极无非就是在三电极体系中多加一个辅助电极，两个辅助电极在工作电极的前后，这个主要是为了工作电极两面面的电流都能均匀而使工作稳定。可能还会有一些其他作用。
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2楼2010-04-01 12:50:17
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250895421

木虫 (正式写手)
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四电极体系是在三电极里面加一个指示电极，显示反应物离子浓度等其他的作用吧，呵呵，其实跟三电极没什么大的区别
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3楼2010-04-01 14:04:57
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wang1221

禁虫 (正式写手)
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4楼2010-04-01 14:17:33
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dajiangyou

铜虫 (小有名气)
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这个东西很多地方都有讲的，比如仪器的说明书

[ Last edited by dajiangyou on 2010-3-31 at 23:41 ]
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5楼2010-04-01 14:17:50
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gregeory

银虫 (正式写手)
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我也很想知道，在电化学工作站上有四个接口，除工作电极，参比电极，对电极，另一个我一直以为是测温度的呢
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6楼2010-04-01 14:58:44
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xmuxiaoyu

金虫 (著名写手)
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Originally posted by sjt5124 at 2010-04-01 12:50:17:
四电极无非就是在三电极体系中多加一个辅助电极，两个辅助电极在工作电极的前后，这个主要是为了工作电极两面面的电流都能均匀而使工作稳定。可能还会有一些其他作用。

这个说法不对，如果要使得工作电极的电流分布均匀不必要有两个接口控制两个对电极啊。只需要将两个对电极连接在一起就行。

通常的四电极体系。是有一个对电极，一个参比，两个工作电极。因为有些时候是需要用到两个工作电极的，例如选择环盘电极，盘电极和环电极的电位不一样，又例如scanning electrochemical microscopy, 也需要用到四电极体系。还有很常用四电极体系的还有electrochemical scanning tunneling microscopy,
四电极体系和三电极体系是多了一个工作电极，和一般的三电极体系不同的是，第二个工作电极的电位是相对于第一个工作电极，而不是参比电极的。
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7楼2010-04-02 00:38:19
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methree

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zlin(金币+1):鼓励交流~ 2010-04-14 15:32
引用回帖:
Originally posted by gregeory at 2010-04-01 14:58:44:
我也很想知道，在电化学工作站上有四个接口，除工作电极，参比电极，对电极，另一个我一直以为是测温度的呢

关于电化学工作站上面的四个接口，和这个四电极体系好像没什么关系
除了常用的三个电极，第四个应该是和工作电极直接相连
如果不连接这第四根线，电位就会漂
用过Pine公司的wave potentiastat
还有autolab workstation都是这样的
感觉和仪器设计有关，但是manual上并没有详细介绍第四根线的功能，只是说明了连接方法
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8楼2010-04-02 04:23:26
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methree

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引用回帖:
Originally posted by xmuxiaoyu at 2010-04-02 00:38:19:



这个说法不对，如果要使得工作电极的电流分布均匀不必要有两个接口控制两个对电极啊。只需要将两个对电极连接在一起就行。

通常的四电极体系。是有一个对电极，一个参比，两个工作电极。因为有些时候是需 ...

关于环盘电极，
两个电极电位相对独立，
两个工作电极都是相对于Ref,
其他的几个方法没用过，就不太清楚了
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9楼2010-04-02 04:38:19
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