طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی
طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی (به انگلیسی: Electrochemical Impedance Spectroscopy، EIS) یکی از روشهای بررسی سرعت خوردگی است. اساس کار این روش اندازهگیری امپدانس جریان متناوب در دامنهای از فرکانس است.[1]
روش کار
در این روش پتانسیل کوچکی به صورت متغیر با زمان در حدود مقدار Ecorr به نمونه اعمال شده و Iex اندازهگیری شده و امپدانس سیستم و زاویه فاز امپدانس تعیین میشود. این کمیتها در ارتباط با فرایندهای الکتروشیمیایی، شیمیایی و فیزیکی پیل تفسیر میشوند.
تاریخچه
واربورگ[2] اولین کسی بود که مفهوم امپدانس را به سیستمهای الکتروشیمیایی توسعه داد.[3] اما Epelboin و همکارانشان برای اولین بار در دهه ۱۹۶۰ میلادی آنالیز سیستم دینامیک مدرن را معرفی کردند.[4] مانسفلد و کندیگ اولین کسانی بودند که اصطلاح «طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی» را در مقالهٔ خود بکار بردند.[5]
کاربردها
از کاربردهای طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- خوردگی
تعیین سرعت، بررسی پوششها و ممانعتکنندهها و بررسی لایهٔ پسیو [6][7][8]
- پیلها
مقدار شارژ، انتخاب مواد و طراحی الکترود [9][10]
- پوششدهی الکتریکی
فرمول حمام پوشش، پیشعملیات سطحی، مکانیزم پوششدهی و بررسی خصوصیات رسوب [11][12]
- نیمهرساناها
جستارهای وابسته
منابع و پانویسها
- E.E. Stanbury and R.A. Buchanan, Fundamentals of Electrochemical Corrosion, Materials Park, OH, ASM International, 2000.
- Warburg
- Digby D. Macdonald, Reflections on the history of electrochemical impedance spectroscopy, Electrochimica Acta, 51, 1376-1388, 2006. doi:10.1016/j.electacta.2005.02.107
- I. Epelboin, C. Gabrielli and M. Keddam, Non-steady state technique in Comprehensive Treatise of Electrochemistry (E. Yeager, J.O'M. Bockris, B.E. Conway and S. Sarangapani, eds.) Vol. 9, p 62., Plenum Press, New York, 1984.
- F. Mansfeld, M. W. Kendig, Electrochemical Impedance Spectroscopy of protective coatings, Werkstoffe und Korrosion, 36 473 - 483, 1985. doi:10.1002/maco.19850361102
- Mansfeld, F., Recording and Analysis of AC Impedance Data for Corrosion Studies: 1. Background and Methods for Analysis, Corrosion, 37, 301-307, 1981.
- Mansfeld, F.; Kendig, M. W.; Tsai, S. Recording and Analysis of AC Impedance Data for Corrosion Studies: 1. Experimental Approach and Results, Corrosion, 38, 570-580, 1982.
- Cahan, B. D.; Chen, C. T. Me Nature of the Passive Film on Iron: II. Impedance Studies, J. Electrochem. Soc., 129, 474-480, 1982.
- Casson, P.; Hampson, N. A.; Willors, M. J. Fundamentals of Lead-Acid Cells: Part VII. The A. C. Response of Lead Dioxide Electrodes in Sulfuric Acid, J. Electroanal. Chern., 97, 21- 32, 1979.
- McBreen, J. et al. Zinc Electrode Morphology in Alkaline Solutions: 11. Study of Alternating Charging Current Modulation on Pasted Zinc Battery Electrodes, J. Electrochem. Soc., 130, 1641-1645, 1983.
- Epelboin, I.; Joussellin, M.; WiarL R. Impedance Measurements for Nickel Deposibon in Sulfate and Chloride Electrolytes, J. Appi. Electrochem., 119, 61, 1981.
- Franceschetti, D. R.; Macdonald, J. R. Small -Signal A-C Response Theory for Electrochromic Thin Films, J. Electrochem. Soc., 129, 1754-1756, 1982.
- Etman, M.; Koehler, C.; Parsons, R. A Pulse Method for the Study of the Semiconductor-Electrolyte Interface, J. Electroanal. Chem., 130, 57-67, 1981.
- Weber, M. F.; Schumacher, L. C.; Dignam, M. J. Effect of Hydrogen on the Dielectric and Photoelectrochemical Properties of Sputtered TiO2 Films, J. Electrochem. Soc., 129, 2022-2028, 1982.
منابعی برای مطالعه بیشتر
- Mark E. Orazem, Bernard Tribollet, Electrochemical Impedance Spectroscopy, Wiley-Interscience, 2008. ISBN 0-470-04140-4