
【化】 chronoamperometry
reckon by time; time
【經】 timekeeping
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
【化】 flow coating(process)
計時電流法(Chronoamperometry)是電化學分析中的一種基礎實驗方法,指在恒定電位條件下測量電流隨時間變化的響應信號。該方法通過監測電極表面電活性物質擴散速率與氧化還原反應的關系,常用于測定擴散系數、電極反應動力學參數以及電催化活性等(《電化學方法原理與應用》,高等教育出版社)。
其核心原理基于Cottrell方程:
$$
I(t) = frac{nFAD^{1/2}C}{pi^{1/2}t^{1/2}}
$$
其中,I為電流,n為電子轉移數,F為法拉第常數,A為電極面積,D為擴散系數,C為物質濃度,t為時間。實驗操作中需嚴格控制電解池溫度、溶液脫氧和電極預處理等條件,以保證數據可靠性(國際純粹與應用化學聯合會技術報告)。
典型應用場景包括:
該術語在英文文獻中對應"chronoamperometry",需注意與循環伏安法(cyclic voltammetry)和計時電位法(chronopotentiometry)進行概念區分。美國化學會(ACS)出版的《Analytical Chemistry》期刊近年研究顯示,該方法在單細胞檢測和微流體芯片領域有創新性擴展應用。
計時電流法(Chronoamperometry)是一種電化學分析方法,主要用于研究電極反應動力學和擴散過程。以下是其核心要點:
計時電流法通過向工作電極施加恒定電位階躍(單階躍或雙階躍),記錄電流隨時間的變化關系。其核心原理是:當電位躍至電活性物質發生氧化還原反應的區域時,電極表面濃度迅速變化,導緻擴散控制的電流衰減。初始電流較大,隨後因擴散層增厚而逐漸減小。
在擴散主導的體系中,電流與時間的關系符合Cottrell方程: $$ i(t) = frac{nFAD^{1/2}C}{pi^{1/2}t^{1/2}} $$ 其中:
該公式表明電流與時間的平方根成反比。
計時電流法記錄電流-時間曲線,而計時電量法記錄電量-時間曲線(通過積分電流獲得),後者可分離雙電層充電電量和法拉第電量。
如需進一步了解實驗步驟或具體案例,可參考電化學教材或專業文獻(如、10)。
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