交流阻抗是指小幅度對稱正弦波交流阻抗法。就是控制電極交流電位(或控制電極的交流電流)按小幅度(一般小于10毫伏)正弦波規(guī)律變化,然后測量電極的交流阻抗,進而計算電極的電化學(xué)參數(shù)。
由于使用小幅度對稱交流電對電極極化,當(dāng)頻率足夠高時,以致每半周期所持續(xù)的時間很短,不致引起嚴重的濃差極化及表面狀態(tài)變化。而且在電極上交替地出現(xiàn)陽極過程的陰極過程,即使測量訊號長時間作用于電解池,也不會導(dǎo)化現(xiàn)階段象的積累性發(fā)展。因此這種方法具有暫態(tài)法的某些特點,常為“暫穩(wěn)態(tài)法”。“暫態(tài)”是指每半周期內(nèi)有暫態(tài)過程的特點,“穩(wěn)態(tài)”是指電極過程老是進行穩(wěn)定的周期性的變化。
交流阻抗理論與測試方法:
研究電化學(xué)體系的阻抗圖譜,獲得電極反應(yīng)體系的控制步驟和動力學(xué)參數(shù)、反應(yīng)機理以及各因素的影響規(guī)律,方法有兩種:
1) 等效電路方法
理論:建立各種典型電化學(xué)體系在不同控制步驟下的等效電路,理論推導(dǎo)出其阻抗圖譜。
測試方法:由阻抗圖譜對照理論畫出對應(yīng)的等效電路。
優(yōu)缺點:此法直觀,但一個等效電路可能對應(yīng)不止1個等效電路。
2)數(shù)據(jù)模型方法
理論:建立各種典型電化學(xué)體系在不同控制步驟下的理論數(shù)據(jù)模型,理論計算出其阻抗圖譜。
測試方法:由阻抗圖譜對照理論獲得數(shù)據(jù)模型。
優(yōu)缺點:此法準確,但實際電化學(xué)體系復(fù)雜模型難以建立,正在發(fā)展中。
交流阻抗適于研究快速電極過程,雙電層結(jié)構(gòu)及吸附等,在金屬腐蝕和電結(jié)晶等電化學(xué)研究中也得到廣泛應(yīng)用。