英語翻譯：

【化】 stationary electrode voltammetry

分詞翻譯：

固定的英語翻譯：

fix; moor; peg; rivet; root; secure; tackle
【計】 lock-up
【化】 anchorage
【醫】 fix; fixation; fixing; fixity; immobilize; lock

電極的英語翻譯：

electrode; pole
【化】 electrode; pole
【醫】 electrode; rheophore

伏安法的英語翻譯：

【化】 voltammetry; voltmeter-ammeter method

專業解析

固定電極伏安法（Fixed Electrode Voltammetry）是一種電化學分析技術，其核心在于使用靜止的工作電極，通過施加線性變化的電壓信號，測量體系電流響應以研究物質的氧化還原行為。該方法廣泛應用于電極反應動力學、擴散過程及痕量物質檢測領域。

技術原理與特征

在固定電極體系中，電極表面不發生機械運動，物質傳輸主要依賴自然擴散。根據施加的電壓波形不同，可分為循環伏安法（CV）和差分脈沖伏安法（DPV）。前者通過三角波電壓掃描獲得電流-電壓曲線，用于判斷反應可逆性；後者采用脈沖疊加技術，顯著提高檢測靈敏度至納摩爾級别。

典型應用場景

1. 生物傳感器開發：如葡萄糖檢測電極中電子轉移速率的量化分析（《電分析化學學報》，2023）
2. 環境污染物檢測：重金屬離子（Pb²⁺、Cd²⁺）的痕量測定（美國化學會《分析化學》标準方法）
3. 腐蝕機理研究：金屬表面鈍化膜形成的動态過程解析（ASTM G5标準實驗規程）

曆史發展脈絡

該方法起源于20世紀40年代Jaroslav Heyrovský對極譜學的奠基性研究，後經Nicholson等學者完善理論模型，推導出準可逆體系下的電流方程：

$$ i = nFAC_0 sqrt{frac{D}{pi t}} $$

其中$n$為電子轉移數，$D$為擴散系數，該公式成為定量分析的基準。

相較于旋轉圓盤電極技術，固定電極體系因設備簡單、成本低廉，更適用于現場快速檢測。但需注意其質量傳輸速率較低的特點，可通過納米材料修飾電極表面進行性能優化（《納米電化學》Springer系列叢書）。

網絡擴展解釋

固定電極伏安法是伏安法的一種電化學分析技術，其核心是通過在靜止（固定）的工作電極上施加變化的電壓，測量電流響應以分析物質的電化學特性。以下是詳細解釋：

1.基本原理

基于歐姆定律（$R = frac{U}{I}$），通過測量電極兩端的電壓和流經的電流來計算電阻或分析電化學反應。與傳統伏安法不同，固定電極伏安法強調電極在實驗過程中保持靜止，避免機械運動對測量的幹擾。

2.電極配置與特點

• 固定電極：工作電極（如鉑、玻碳電極）在測試中不移動，确保電解池内物質擴散過程穩定。
• 系統組成：通常包含工作電極、參比電極（如甘汞電極）和對電極（輔助電極），構成三電極體系以提高測量精度。

3.應用領域

• 材料分析：用于測定材料的導電性、電催化活性或腐蝕行為。
• 環境檢測：檢測水體中的重金屬離子（如鉛、镉）濃度。
• 生物傳感：分析生物分子（如葡萄糖、DNA）的電化學響應。

4.誤差與優化

• 系統誤差：電表内阻可能影響結果，需通過外接法或内接法選擇減少誤差。
• 優化措施：采用高輸入阻抗電壓表和低内阻電流表，或通過補償電路修正數據。

5.與動态電極法的區别

相比旋轉圓盤電極伏安法（通過電極旋轉增強物質傳輸），固定電極法更適用于穩态或慢速反應研究，操作更簡單但靈敏度可能較低。

總結來看，固定電極伏安法通過控制電極靜止狀态簡化了實驗變量，廣泛應用于電化學基礎研究與實際檢測中。如需進一步了解具體實驗步驟或案例，可參考電化學分析相關教材或專業文獻。

分類

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