Импеданс измерение

Рис. 164. Зависимость омической (а) и емкостной (б) компонент импеданса, измеренных по последовательной схеме замещения, от 1/) ш при одновременном наложении стадий диффузии, разряда и гетерогенной химической реакции

Обычно плечи моста и / 4 подбирают равными по величине и идентичной конструкции с пренебрежимо малой индуктивностью. Измерительное плечо моста выполняют в виде отдельного магазина сопротивления Так как электрохимическая ячейка для измерения электропроводности обладает импедансом, который не является чисто активным то параллельно магазину подключают переменный конденсатор ( - 2, необходимый для получения четко выраженного момента компенсации моста. [c.93]

Тогда, проведя векторное кости двойного слоя из результатов измерения общего импеданса ячейки, получают импеданс нижней цепи схемы (рис. 163). Дальнейший анализ проводят, представляя полученные данные в координатах — [c.305]

Наиболее точным методом измерения емкости двойного слоя является метод импедансного моста, который уже был описан в 2.2 при рассмотрении кондуктометрии. Однако при измерении емкости двойного слоя и ее зависимости от потенциала необходимо подключить также цепь поляризации электрода постоянным током. Как правило, при этих измерениях используют трехэлектродные ячейки. Принципиальная схема установки для измерения импеданса электрохимической ячейки с использованием импедансного моста приведена на рис. 3.18. [c.168]

Для определения е и и в диапазоне 0,3—200 кгц использовался мостовой метод [2]. Напряженность поля на превышала 0,2 в см. Измерительная ячейка представляла собой цилиндрический сосуд из оргстекла, приспособленный для измерений методом замещения [3], который позволяет получить е и и, свободные от влияния электродных импедансов. Измерения емкости и проводимости производились после достижения адсорбционного равновесия. Коэффициент вариации данных, приводимых в нашей работе, не превышает 10—15%. [c.41]

ВЧ-мощность отбирается катушкой д, индуктивно связанной с катушкой 5 колебательного контура, и через цепочку подается на измерительную ячейку и в цепь диода Ток последнего пропорционален падению напряжения на ячейке, т. е. ее импедансу. Измерение величины тока диода/) производится ламповым вольтметром но падению напряжения на сеточном сопротивлении Вя. Сопротивления/ 4, В и конденсаторы С, и входят в состав Я-образного фильтра, служащего для предотвращения попадания ВЧ-напряжения на ламповый вольтметр. [c.101]

Скорость определяющая диффузия вызвала бы увеличение характеристических емкости и сопротивления, независимых от частоты при параллельном соединении. Экстраполирование до высоких частот электродного импеданса, измеренного в присутствии Си +, должно давать импедансы, которые отличаются от полученного подобным экстраполированием импеданса, измеренного без ионов Сп +. Однако рис. 4 показывает, что эти экстраполяции фактически совпадают, что согласуется со скорость определяющим ионным переносом. [c.392]

Мост, плечи которого имеют сопротивления и Ко, не дает достаточной чувствительности и точности при измерении импеданса в широком диапазоне частот. Для измерений в диапазоне от 30 гц до Ъ мгц общепринятой является мостовая схема Коле 1[ Гросс (1949), плечи которой содержат индуктивности. [c.322]

В осциллометрии в основном используют количественную Зависимость импеданса от электропроводности и диэлектрической. проницаемости или соответственно от магнитной проницаемости, причем не имеет значения, проводят ли измерение импеданса или его изменений через частоту, амплитуду или другим способом. [c.329]

Однако на опыте доказательство замедленной поверхностной диффузии при помощи импедансных измерений осложняется необходимостью учета медленного встраивания адатома в место роста. При встраивании адатом окончательно теряет свою сольватную оболочку, что связано с затратой энергии. Эту стадию электрокристаллизации можно рассматривать как гетерогенную последующую химическую реакцию. Обратный процесс — выход адатомов из мест роста и последующая их ионизация — характеризуется некоторой предельной анодной плотностью тока. Импеданс стадии медленного вхождения адатома в места роста моделируется параллельным соединением емкости и сопротивления электрокристаллизации, для которых сохраняются те же самые выражения, что и для медленной гетерогенной химической реакции (см. 59). [c.326]

В ряде систем контроль за ходом титрования можно осуществить с помощью так называемых безэлектродных высокочастотных методов. Для этого ячейку, содержащую анализируемый раствор, помещают между металлическими пластинками, входящими в цепь конденсаторного типа, либо внутрь индукционной катушки, входящей в цепь индукционного типа. Импеданс таких систем определяют при наложении переменного тока частотой от нескольких МГц до нескольких десятков МГц. Химические изменения в ячейке при титровании влияют на импеданс, причем иногда при высокочастотных измерениях конец титрования. удается идентифицировать с более высокой чувствительностью, чем с помощью обычного низкочастотного титрования. [c.106]

Анализ импеданса электрокристаллизации еще более усложняется, если наряду со стадиями замедленного разряда, поверхностной диффузии и встраивания адатома в решетку учесть еще и стадию объемной диффузии ионов к поверхности электрода. Идентификация стадии медленной поверхностной диффузии методом измерения импеданса становится чрезвычайно затруднительной. Более надежные результаты могут быть получены, по-видимому, при измерении зависимости тока от времени в ходе программированного изменения потенциала электрода. [c.326]

Рис. 1.38. График зависимости потенциала рабочего электрода и тока от времени при измерениях импеданса

Если частота переменного тока ниже 10 Гц, то сопротивление электролита не должно зависеть от частоты, поскольку при таких частотах не проявляется эффект релаксации ионной атмосферы. Отсутствие частотной зависимости может служить критерием определения чисто омического сопротивления ячейки. Однако в общем случае импеданс, измеряемый с помощью моста переменного тока, а следовательно, и Са зависят от частоты. Чтобы понять причины этого явления, следует рассмотреть эквивалентную электрическую схему ячейки для измерения электропроводности (рис. 2.7). Каждый из электродов здесь [c.94]

Релаксационные методы условно делят на три группы 1) импульсные потенциостатические 2) импульсные гальваностатические 3) методы, основанные на использовании переменного тока. В первой группе методов систему выводят из равновесия ia счет заданного изменения потенциала и регистрируют зависимость тока от времени. Во второй группе, наоборот, систему выводят из равновесия за счет пропускания запрограммированного тока, а регистрируют зависимость потенциала от времени. Наконец, методы третьей группы основаны на периодических колебаниях исследуемой системы около ее равновесного состояния. Именно к этой группе относится импедансный метод, сущность которого заключается в измерении общего сопротивления электрохимической системы (ее импеданса) при протекании через нее синусоидального переменного тока. [c.261]

Другой широко распространенный способ измерения импеданса основан на использовании мостов переменного тока (Р-568, Р-5021). [c.264]

Принципиально установка для измерения составляющих импеданса электрохимической реакции в равновесном состоянии практически не отличается от установки для измерения дифференциальной емкости двойного слоя (см. с. 168). Единственное различие — в данном случае нет необходимости использовать поляризационную схему. С помощью современных мостов измеряют и С з в области частот переменного тока от 20 Гц до 100 кГц. [c.264]

Для измерений импеданса используется та же ячейка, что и в предыдущей работе. Рабочий электрод представляет собой отожженную в водороде или под вакуумом железную проволоку диаметром 0,1 — [c.266]

Как правило, в таких растворах стадия синтеза анион-радикалов в условиях поляризационных измерений протекает обратимо. Применение метода фарадеевского импеданса позволило Ю. М. Каргину с сотр. определить истинные значения константы скорости переноса электрона в растворах диметилформамида. Оказалось, что эта величина для нитробензола и ряда его замещенных находится в интервале 1 см-с <йь.<6 см-с . [c.264]

В импедансном методе АК (см. п. 3.2.3) наличие дефекта определяли по изменению импеданса обусловленного гибкостью участка ОК. В случае измерения твердости определяют изменение импеданса к, обусловленного контактной гибкостью. Поскольку на эквивалентной схеме (см, рис. 2.24) элементы, соответствующие этим двум импедансам, включены параллельно, измерение к возможно только при условии 1 н к. Для увеличения ОК небольших размеров крепят к массивным предметам (например, зажимают в тиски), а для уменьшения к применяют более высокие частоты (30...80 кГц). [c.257]

Фарадеевский импеданс. Измерения Э.и. и его зависимость от частоты переменного тока позволяют исследовать разл. св-ва электрохим. ячейки. Один из способов состоит в том, что процесс в ячейке моделируют эквивалентными электрич. схемами. Напр., протекающий на электродах окислит.-восстановит. процесс в отсугствие заметной адсорбции электрохимически активных в-в моделируется т.наз. схемой Рэндлса-Эршлера (рис. а). Чисто активное сопротивление описывает замедленность собственно электрохим. стадии (сопротивление переноса заряда). Если п -число участвующих в электродном процессе электронов, -ток обмена (см. Ток обмена), а площадь электрода равна единице, то К , = КПпР1 (Т - абс. т-ра к - газовая постоянная Р - число Фарадея). Емкость двойного электрич. слоя моделируется шзтп ирующей емкостью Сщ, не зависящей от -- [c.464]

Цель измерений заключается в определении чисто омического сопротивления раствора между электродами. При частотах ниже 10 Гц это сопротивление не зависит от частоты, поскольку при таких частотах еще не проявляется фалькенгагеновская релаксация ионной атмосферы [110]. Однако в общем случае импеданс, измеренный с помощью моста переменного тока, зависит от частоты. Импеданс определяется не только движением ионов, но и рядом других эффектов. [c.48]

Электротехнически эта задача формулируется как синтез электрической цепи, эквивалентной границе электрод/электролит. Этот синтез проводится путем анализа частотной зависимости импеданса, измеренной экспериментально. Таким путем в синтезируемой цепи может быть определена величина емкостного элемента, эквивалентного двойному слою. Этот путь весьма сложен, когда эквивалентная схема содержит много электрических элементов В частности, большие трудности возникают при измерениях на твердых элек тродах в связи с шероховатостью и неоднородностью твердой поверхности которые вносят дополнительные элементы в эквивалентную схему [2 ] [c.5]

В настоящее время метод импеданса все шире применяют в корро-зиометрии, поскольку коррозия как фарадеевский процесс (прохождение тока через электрохимическую систему) описывается фарадеевским импедансом. К достоинствам метода относятся использование очень слабых электрических сигналов ( АЕ < 5 мВ), которые не оказывают воздействия на корродирующую систему, а также возможность измерения скорости коррозии в средах с низкой электропроводностью [103 ] и оценки защитных свойств покрытий на металле [104], коща метод поляризационного сопротивления непригоден. Это обусловило интенсивные работы по установлению взаимосвязи скорости коррозии и составляющих фарадеевского импеданса [102,105]. Согласно теории [102]корро-зионный ток (скорость коррозии) определяется сопротивлением переноса заряда (т.е. сопротивлением электрохимической реакции переменному току при активационном контроле) Кт. Величину Кт можно рассматривать как предел ( радеевского импеданса при бесконечной частоте переменного тока [106 ], поскольку экспериментальные данные лучше согласуются со значениями импеданса, измеренными при достаточной высокой частоте, коща не нарушается диффузионное и адсорбционное равновесие в электрохимической системе [c.20]

Рис. 4.33. Блок-с.чема установки для измерения импеданса

Эффективными методами исследования кинетики электродных процессов являются также методы, основанные на измерении редоксикинетического эффекта, фарадеевского импеданса, и другие переменно-точные методы. [c.139]

Если анализируемая проба находится в конденсаторе колебательного контура, то говорят об измерении с помощью емкостной ячейки. На эффективную емкость такой ячейки оказывают в [ияние диэлектрическая проницаемость и электропроводность пробы, а следовательно, и резонансная частота и демпфирование колебательного контура. Таким образом, пе- ременнотоковое сопротивление — импеданс ячейки зависит от диэлектрической проницаемости и электропроводности пробы. Резонансная частота и амплитуда колебаний в колебательном контуре отражают изменение импеданса. [c.329]

Выполнение экспериментальных работ в электрохимическом практикуме, как, впрочем, и в научных исследованиях, связано с использованием большого комплекса аппаратуры для измерений тока, протекающего через электрохимическую ячейку, потенциала и заряда электрода, составляющих электродного импеданса и т. д. Для этих целей у нас в стране и за рубежом выпускаются специальные приборы потен-циостаты, гальваностаты, высокоомные вольтметры, кулонометры, мосты переменного тока, автоматизированные системы для проведения электрохимических и коррозионных намерений, В последние годы все шире используется импульсная техника в сочетании с аналого-цифровыми преобразователями и электронно-вычислительными ма-1иинами. [c.38]

Методика измерения электродного импеданса. Рассмотрим три наиболее часто использующихся способа измерения импеданса электрохимических систем, находящихся в состоянии равновесия. Блок-схема простейшей установки для определения импеданса показана на рис. 4.33. Она включает в себя генератор синусоидальных сигналов (например, Г6-26, Г6-27, Г6-28 и т. д.) осциллограф (желательно двухлучевой, например С-8-13) или двухкоординатный самописец для случая, когда измерения проводят при низких частотах переменного гока усилитель тока (можно использовать преобразователь ток-напряжение, см. с. 43) катодный вольтметр и вольтметр переменного напряжения. При наложении между рабочим и вспомогательным электродами переменного напряжения от генератора на экране двухлучевого осциллографа будут синхронно фиксироваться две синусоиды одна—соответствующая переменному напряжению от генератора, вторая — пропорциональная протекающему через систему переменному току той же частоты. Измеряя амплитудные и фазовые характеристики этих двух синусоид, весьма просто рассчитать модуль импеданса и сдвиг фаз между действительной и мнимой составляющими импеданса (см. с. 50). [c.263]

Наконец, наиболее перспективным путем измерения импеданса являются автоматические установки, которые широко распространены за рубежом, например приборы фирм Солатрон (Великобритания), PAR (США), Такюсель (Франция), Хакуто Дэнки (Япония). Имеются, правда пока в очень ограниченном количестве, такого рода приборы и в нашей стране. Принцип работы автоматических приборов состоит в использовании фазочувствительных детекторов, т. е. устройств, которые автоматически измеряют составляющую тока, находящуюся в фазе с опорным сигналом (напряжением от генератора) и смещенную относительно опорного сигнала на 90°. Получающиеся величины, как легко показать, пропорциональны активной и реактивной составляющим адмиттанса, т. е. 1/R и Сш соответственно. [c.264]

Поскольку в данной системе токи обмена электрохимической реакции намного ниже, чем на Р1, влияние диффузионного импеданса на измеряемые величины практически отсутствует. Эквивалентная схема в этом случае упрощается до схемы рис. 4.35. Для получения элементов данной эквивалентной схемы измерения импеданса необходимо проводить при частотах переменного тока 10 —10 Гц (из-за бо.1Ьшой величины / р), т. е.для выполнения работы следует воспользоваться простейшей установкой, описанной в начале раздела, либо соответствующей автоматической. [c.267]

Анализ результатов измерений состоит в построении диаграмм Коул—Коул, которые представляют собой зависимость в комплексной плоскости реактивной составляющей импеданса (1/С зм а) от активной Данная диаграмма для эквивалентной схемы (рис. 4.35) имеет вид полуокружности, центр которой лежит на оси абсцисс и смещен относительно начала координат на величину Яр. а Ч--Рр, в радиус раве / р. Схематически это показано на рис. 4.36. [c.267]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология