Skip to main content

CS2350M — Бипотенциостат (2 канала, с ЭИС)

Двухканальный потенциостат с функцией ЭИС в каждом канале

Бипотенциостат / бигальваностат с встроенной ЭИС — модель CS2350M

CS2350M представляет собой бипотенциостат с двумя независимыми встроенными модулями потенциостата / гальваностата. Это означает, что в одном приборе вы фактически получаете два полноценных потенциостата/гальваностата.

Каждый канал поддерживает полный набор электрохимических методов, включая ЭИС (электрохимическую импедансную спектроскопию).
Эксперименты могут проводиться одновременно в двух каналах.

Дополнительно, два канала могут быть использованы совместно для экспериментов с двумя рабочими электродами, таких как:

  • RRDE (вращающийся кольцевой дисковый электрод)

  • Тесты по диффузии водорода

CS2350M — это настоящий двухканальный потенциостат, использующий Ethernet-подключение.
Каждый канал оснащён встроенным модулем ЭИС.

Модель CS2350M EIS — это доступный по цене прибор, при этом по уровню функциональности и характеристикам аналогичен продукции ведущих брендов, но стоит в два-три раза дешевле.

Применение

  1. Электросинтезэлектроосаждение (гальванопокрытие), анодное окислениеэлектролиз

  2. Реакции электрохимического катализа:

    • Восстановление кислорода (ORR)

    • Эволюция кислорода (OER)

    • Выделение водорода (HER)

    • Восстановление углекислого газа (CO₂)

  3. Исследования в области энергетики и материалов:

    • Литий-ионные аккумуляторысолнечные элементытопливные элементысуперконденсаторы

    • Функциональные материалы нового поколениясенсоры

  4. Изучение коррозионного поведения металлов и оценка коррозионной стойкости

  5. Быстрая оценка ингибиторовстабилизаторов качества водыэффективности покрытий и катодной защиты

 

Стандартная комплектация

  • Прибор CS2350M ×1

  • Программное обеспечение CS Studio ×1

  • Кабель питания ×1

  • Ethernet-кабель ×1

  • Кабели подключения ячеек ×4

  • Имитационные ячейки (1 кОм || 100 мкФ) ×2

Типичные применения

Вращающийся кольцевой дисковый электрод (RRDE)

Исследование реакции восстановления/окисления кислорода (ORR):
Во время измерения поляризационной кривой на дисковом электроде в основном канале, на кольцевой электрод подаётся постоянный потенциал поляризации, что позволяет обнаруживать промежуточные продукты реакции, происходящей на диске.

Метод RRDE является классическим подходом для изучения ORR.

CS2350M может быть подключён к любому оборудованию RRDE.

Тест на диффузию водорода (HDT)

Бипотенциостат CS2350M может использоваться совместно с H-ячейками.
Путём измерения тока:

  • катодного насыщения водородом

  • и анодного окисления атомов водорода

возможно последующее вычисление коэффициента диффузии атомов водорода в металле, а также потока водорода.

Технические преимущества

1. Импедансная спектроскопия (EIS)

Потенциостаты Corrtest используют алгоритм корреляционного интегрирования и двухканальную технологию передискретизации, что обеспечивает высокую помехоустойчивость.

Прибор особенно подходит для ЭИС-измерений в высокоомных системах (более 10⁹ Ом), таких как:

  • защитные покрытия

  • бетон и другие диэлектрические материалы

ЭИС сплава AA6063 на основе алюминия в растворе 3% NaCl с добавлением ионов Ce³⁺

2. Поляризационные кривые

Прибор позволяет получать графики Тафеля. Пользователь может задать обратный анодный ток (ток пробоя пассивационной плёнки) при построении циклической поляризационной кривой, чтобы определить:

  • Потенциал питтинга,

  • Потенциал защиты,

  • а также оценить склонность материала к межкристаллитной коррозии.

Программное обеспечение использует нелинейную аппроксимацию для анализа поляризационных кривых и обеспечивает быструю оценку коррозионной стойкости материала и эффективности ингибиторов.

Поляризационные кривые аморфного сплава на основе титана и нержавеющей стали в растворе 3% NaCl

3. Вольтамперометрия

Прибор поддерживает следующие методы:

  • Линейная сканирующая вольтамперометрия (LSV)

  • Циклическая вольтамперометрия (CV)

  • Лестничная вольтамперометрия (SCV)

  • Квадратично-волновая вольтамперометрия (SWV)

  • Дифференциально-импульсная вольтамперометрия (DPV)

  • Обычная импульсная вольтамперометрия (NPV)

  • Переменнотоковая вольтамперометрия (ACV)

  • Методы электрохимического снятия (Stripping Voltammetry)

Программное обеспечение включает функции расчёта площади пикатока в пике, а также анализа калибровочной (стандартной) кривой.

Линейная сканирующая вольтамперограмма (LSV) мезопористого углеродного материала в 0,1 М KOH

Циклическая вольтамперограмма (CV) суперконденсатора на основе полипиррола (PPy) в 0,5 моль/л H₂SO₄

4. Электрохимический шум

Прибор оснащён повторителем с высоким входным сопротивлением и амперметром с нулевым сопротивлением, что позволяет регистрировать естественные флуктуации потенциала и тока в коррозионных системах.

Метод применяется для изучения:

  • Питтинговой коррозии,

  • Гальванической коррозии,

  • Щелевой коррозии,

  • Коррозионного растрескивания под напряжением и др.

На основе расчёта сопротивления шуму и питтингового индекса метод позволяет проводить мониторинг локализованной коррозии.

5. Полностью изолированные измерения

Полностью изолированный режим (Full-floating mode) может применяться для:

  • Электрохимических измерений в автоклаве,

  • Онлайн-мониторинга коррозии металлических конструкций, находящихся под землёй (например, арматура в бетоне и т.д.).

6. Набор для разработки программного обеспечения (SDK)

Мы предоставляем функции API и примеры кода, что позволяет пользователям:

  • Выполнять вторичную разработку,

  • Создавать пользовательские методы измерений.
    В том числе предоставляется файл библиотеки .dll.

Функции программного обеспечения

Циклическая вольтамперометрия (CV)

Программное обеспечение CS Studio включает:

  • Многофункциональные инструменты для сглаживаниядифференцирования и интегрирования данных,

  • Возможность расчёта высоты пикаплощади пикапотенциала пика по кривым CV,

  • Функцию выбора и отображения конкретного цикла (или нескольких) при анализе,

  • Возможность экспорта данных или векторной графики выбранного цикла / циклов.

График Тафеля и скорость коррозии

Программное обеспечение CS Studio поддерживает мощную нелинейную аппроксимацию на основе уравнения Батлера–Фольмера для анализа поляризационных кривых.

Оно позволяет рассчитывать следующие параметры:

  • Наклон Тафеля,

  • Плотность тока коррозии,

  • Предельный ток,

  • Сопротивление поляризации,

  • Скорость коррозии.

Также программное обеспечение может выполнять расчёт:

  • Плотности спектра мощности,

  • Сопротивления шуму,

  • Спектрального сопротивления шуму — на основе данных электрохимического шума.

Испытания и анализ аккумуляторов

Программное обеспечение поддерживает оценку следующих параметров:

  • Эффективность заряда и разряда,

  • Ёмкость,

  • Удельная ёмкость,

  • Энергия заряда и разряда.

Анализ ЭИС:

  • Диаграмма Боде

  • Диаграмма Найквиста

  • Диаграмма Мотта–Шоттки

Во время анализа данных ЭИС в программном обеспечении доступна встроенная функция аппроксимации, позволяющая построить пользовательскую эквивалентную электрическую схему.

Сохранение данных в реальном времени

Данные автоматически сохраняются даже при внезапном отключении питания, что обеспечивает надёжность и защиту результатов измерений.

Комбинированное тестирование

Функция комбинированного теста способствует автоматизации экспериментов и экономии времени. Пользователь может:

  • Выбрать несколько методов измерения,

  • Задать время ожиданиявремя начала и число циклов,

  • Запустить серию экспериментов, не находясь в лаборатории.

Это особенно удобно при необходимости проведения множества последовательных испытаний, позволяя максимально эффективно использовать рабочее время.

Файлы данных можно открыть в текстовом формате (.txt) с помощью Блокнота.
Также данные можно открывать и обрабатывать в программе Origin.

Технические характеристики

ПараметрЗначение
Поддержка систем2-, 3- или 4-электродная система
Диапазон управления потенциаломГлавный канал: ±10 В, второй канал: ±10 В
ИнтерфейсEthernet
Диапазон управления током±1 А для каждого канала
Точность управления потенциалом0,1% от полного диапазона ±1 мВ
Точность управления током0,1% от полного диапазона
Разрешение потенциала10 мкВ (>100 Гц), 3 мкВ (<10 Гц)
Чувствительность по току1 пА
Время нарастания сигнала<1 мкс (<10 мА), <10 мкс (<2 А)
Входное сопротивление электрода сравнения10¹² Ом
Диапазон тока2 нА ~ 2 А, 10 диапазонов
Напряжение соответствия±21 В
Максимальный выходной ток±1 А на канал
Скорость сканирования CV и LSV0,001 мВ/с ~ 10 000 В/с
Ширина импульсов CA и CC0,0001 ~ 65 000 с
Прирост тока при сканировании1 мА @ 1 А/мс
Прирост потенциала при сканировании0,076 мВ @ 1 В/мс
Частота SWV0,001 ~ 100 кГц
Ширина импульсов DPV и NPV0,0001 ~ 1000 с
АЦП: частота и разрешение16 бит @ 1 МГц, 20 бит @ 1 кГц
ЦАП: разрешение и время установки16 бит, время установки 1 мкс
Минимальное приращение потенциала в CV0,075 мВ
Частотный диапазон ЭИС10 мкГц ~ 1 МГц
Диапазон потенциала и токаАвтоматический
Фильтры нижних частотПокрытие 8 декад
Операционная системаWindows 10 / 11
Вес / Размеры8 кг, 36,5 × 30,5 × 16 см

Электрохимическая импедансная спектроскопия (EIS)

Генератор сигнала
ПараметрЗначение
Частотный диапазон10 мкГц ~ 1 МГц
Смещение по постоянному току (DC Bias)-10 В ~ +10 В
Амплитуда переменного тока1 мВ ~ 2500 мВ
Выходное сопротивление50 Ом
Форма сигналаСинусоида, треугольная, прямоугольная волна
Искажение формы сигнала<1%
Режим сканированияЛогарифмический/линейный, увеличение/уменьшение
Анализатор сигнала
ПараметрЗначение
Минимальное время интегрирования10 мс или наибольшее значение цикла
Максимум10⁶ циклов или 10⁵ секунд
Задержка измерения0 ~ 10⁵ с
Компенсация смещения по постоянному току
ПараметрЗначение
Диапазон автоматической компенсации потенциала-10 В ~ +10 В
Диапазон компенсации тока-1 А ~ +1 А
Полоса пропускания8 декад, автоматическая и ручная настройка

Методы / Техники в каждом канале — CS2350M

Стабильная поляризация
  • Потенциал открытой цепи (OCP)

  • Потенциостатический режим (кривая I–T)

  • Гальваностатический режим

  • Потенциодинамический метод (график Тафеля)

  • Гальванодинамический метод (DGP)

  • Пошаговые функции сканирования (SSF)

Переходная поляризация
  • Многопотенциальные ступени

  • Многоступенчатый ток

  • Потенциальная лестница (VSTEP)

  • Гальваническая лестница (ISTEP)

Хроно-методы
  • Хронопотенциометрия (CP)

  • Хроноамперометрия (CA)

  • Хронокоулометрия (CC)

Вольтамперометрия
  • Линейная сканирующая вольтамперометрия (LSV)

  • Циклическая вольтамперометрия (CV)

  • Лестничная вольтамперометрия (SCV)

  • Квадратично-волновая вольтамперометрия (SWV)

  • Дифференциально-импульсная вольтамперометрия (DPV)

  • Обычная импульсная вольтамперометрия (NPV) #

  • Дифференциальная обычная импульсная вольтамперометрия (DNPV)

  • Переменнотоковая вольтамперометрия (ACV)

  • Вольтамперометрия второго гармоника переменного тока (SHACV)

  • Вольтамперометрия с преобразованием Фурье (FTACV)

Амперометрия
  • Дифференциальная импульсная амперометрия (DPA)

  • Двойная дифференциальная импульсная амперометрия (DDPA)

  • Тройная импульсная амперометрия (TPA)

  • Интегральное импульсное амперометрическое обнаружение (IPAD)

Методы электроосаждения / снятия (Stripping Voltammetry)
  • Потенциостатическое снятие

  • Линейное снятие

  • Лестничное снятие

  • Квадратично-волновое снятие

  • Дифференциально-импульсное снятие (DPV Stripping)

  • Обычное импульсное снятие (NPV Stripping)

  • Дифференциальное обычное импульсное снятие (DNPV Stripping)

Электрохимическая импедансная спектроскопия (EIS)
  • ЭИС в зависимости от частоты (IMP)

  • Гальваностатическая ЭИС

  • ЭИС в зависимости от потенциала (IMPE, диаграмма Мотта–Шоттки)

  • ЭИС во времени (IMPT)

  • Гальваностатическая ЭИС во времени

Измерения коррозии
  • Циклическая поляризационная кривая (CPP)

  • Линейная поляризационная кривая (LPR)

  • Электрохимическая потенциокинетическая реактивация (EPR)

  • Электрохимический шум (EN)

  • Амперметр с нулевым сопротивлением (ZRA)

Испытания аккумуляторов
  • Заряд и разряд аккумулятора

  • Гальваностатический заряд и разряд (GCD)

  • Потенциостатический заряд и разряд

  • Потенциостатическая прерывистая титрация

  • Гальваностатическая прерывистая титрация

Дополнительные функции
  • Регистратор данных (Data Logger)

  • Электрохимическое осаждение / растворение

  • Массовый электролиз с кулонометрией (BE)

  • Измерение сопротивления раствора (Rs)

 

Примечание: Методы, отмеченные символом #, имеют соответствующие методы электрохимического снятия (stripping).