pH電化學測量儀基于電化學的測量規(guī)律、按照對應出現(xiàn)的時間順序,電化學測量大致可以分為三類。(1)是電化學熱力學性質的測量方法,基于Nernst方程、電勢-pH圖、法拉第定律等熱力學規(guī)律;(2)是依靠單純電極電勢、極化電流的控制和測量進行的動力學性質的測量方法,研究電極過程的反應機理,測定過程的動力學參數(shù);(3)是在電極電勢、極化電流的控制和測量的同時,結合光譜波譜技術、掃描探針顯微技術,引入光學信號等其他參量的測量,研究體系電化學性質的測量方法。
pH電化學測量儀穩(wěn)態(tài)測量方法是在固定的時間范圍內,如果電化學系統(tǒng)的參量(如電極電勢、電流密度、電極界面近液層中粒子的濃度分布、電極界面狀態(tài)等)變化甚微或基本不變,那么這種狀態(tài)稱為電化學穩(wěn)態(tài)。(穩(wěn)態(tài)并不等于平衡態(tài),平衡態(tài)只是穩(wěn)態(tài)的特例、絕對不變的電極狀態(tài)是不存在的、穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)是相對而言的,從暫態(tài)到穩(wěn)態(tài)是逐步過渡的,穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)的劃分是以參量的變化顯著與否為標準的,這個標準也是相對的。)
特點是由達到穩(wěn)態(tài)的條件所決定的。穩(wěn)態(tài)的條件是電極電勢、電流密度、電極界面狀態(tài)和電極界面區(qū)的濃度分布等參數(shù)基本不變。(電極界面狀態(tài)不變意味著界面雙電層的荷電狀態(tài)不變,所以用于改變界面荷電狀態(tài)的雙電層充電為零、電極界面狀態(tài)不變意味著電極界面的吸附覆蓋狀態(tài)也不變,所以吸脫附引起的雙電層充電電流也為零)所以它的兩個特點為:
1)穩(wěn)態(tài)電流全部用于電化學反應,極化電流密度就對應著電化學反應速率。
2)在電極界面上的擴擴散層范圍不再發(fā)展,擴散層厚度δ恒定,擴散層內反應物和產物粒子的濃度只是空間位置函數(shù),而和時間無關。擴散層電流為恒定值:式中δ為雙電層的有效厚度。在穩(wěn)態(tài)若反應物的表面濃度下降至零,電流達到極限,稱為極限擴散電流id條件下,穩(wěn)態(tài)極限擴散電流也為恒定值。