Электрохимический метод

Электрохимический метод измерения основан на электрохимическом преобразовании неэлектрической величины в электрический сигнал. Такое преобразование осуществляется в электролитической ячейке, представляющей собой сосуд с электролитом с погруженными в него электродами. При протекании электрического тока через раствор на границе электрод — раствор и раствор — электрод меняется природа носителей тока. Смена носителей тока обусловлена химическими реакциями, протекающими в растворе, в результате чего электроны от электрода передаются ионам, а от ионов — электродам.

Электромеханические преобразователи можно разделить на две группы: преобразователи, в которых электроды претерпевают изменения при прохождении тока (например, медные электроды в растворе CuSO₄), и преобразователи, в которых электроды не претерпевают изменений.

Принцип действия преобразователя виден из рис.2.29. Электрический ток проходит через электролит 1 и электроды 2 и 3. Сопротивление электрохимической ячейки проходящему току зависит от скорости подачи электролита. Функционирование преобразователя основано на том, что измеряемая неэлектрическая величина однозначно, связанная с перемещением жидкости около электрода 2, преобразуется в электрический сигнал.

Зависимость силы тока от падения напряжения и на границе электрод — раствор в случае окислительно-восстановительной реакции дается уравнением

(2.31)

где k — постоянная Больцмана;

Т — абсолютная температура;

е₀ — заряд электрона;

п — число электронов;

— коэффициенты переноса.

Электрохимические преобразователи оказываются весьма эффективными при исследовании низкочастотных процессов. Они применяются в качестве датчиков сигналов, детекторов, интеграторов и визуальных индикаторов.