You have been redirected to your local version of the requested page
เครื่องวิเคราะห์เคมีไฟฟ้า

เครื่องวิเคราะห์เคมีไฟฟ้า

เครื่อง Potentiostat/Galvanostat สำหรับงานวิจัยและทดสอบทางเคมีไฟฟ้า

ไม่ว่าความต้องการอะไร – เรามี potentiostat และ galvanostat  ที่ใช่สำหรับคุณ

เรามีเครื่องวิเคราะห์ทางเคมีไฟฟ้าที่หลากหลายระดับตั้งแต่ขนาดเล็กไปที่เป็นโมดูลาร์ แบบ single-channel จนถึง multi-channel 

ใช้ filter เพื่อค้นหาเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับคุณ

Find applications for Electrochemistry

Reliable and accurate measurements – Components for your potentiostats

Why Metrohm potentiostats? – We are the global market leader

Metrohm ได้สร้างมาตรฐานเครื่องมือวัดทางเคมีไฟฟ้าเอาไว้มากกว่า 30 ปี เราเป็นผู้ผลิตรายแรกที่มีเครื่อง potentiostat/galvanostat แบบดิจิตัลซึ่งควบคุมการทำงานด้วยคอมพิวเตอร์ เรายังคงพัฒนาต่อไปไม่หยุด ในปัจจุบันเรามีเครื่องวิเคราะห์ทางเคมีไฟฟ้าที่หลากหลายระดับตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงรุ่นที่เป็นโมดูลาร์ แบบsingle channel จนถึง multichannel เลือกได้ทั้งตั้งโต๊ะและเคลื่อนที่ได้

  • ความน่าเชื่อถือ: เครื่องมือของเราผ่านการตรวจสอบคุณภาพจากกระบวนการผลิต,โดยค่าเฉลี่ยสามารถใช้งานได้ไม่มีปัญหาใน 5 ปีแรกหลังการติดตั้ง
  • การบริการที่ยอดเยี่ยม: เรามอบระยะเวลารับประกันเครื่องให้ 3 ปี โดยมีทีมบริการครอบคลุมกว่า 120 ประเทศทั่วโลก ด้วยเวลาการให้บริการที่รวดเร็วน้อยกว่า 48 ชั่วโมง

เพื่อช่วยให้ลูกค้าใช้งานเครื่องมือ ของเราได้คุ้มค่า เรามีข้อมูลมากมาย เพื่อช่วยเหลือโดยครอบคลุมในทุกด้าน ไม่ว่าจะเป็นเคมีไฟฟ้า แบตเตอรี่ การกัดกร่อน ชีววิทยาศาสตร์

หากคุณสนใจเทคนิคอื่นๆ เช่น Cyclic voltametry และ Electrochemical impedance spectroscopy เรา ก็มีข้อมูลเพื่อสนับสนุนคุณ

Explore our application notes for electrochemistry

Potentiostats and galvanostats – FAQs

potentiostat is an electrochemical instrument that controls the potential difference (voltage) between the working electrode and the reference electrode while measuring the resulting current flow between the working and counter electrodes. It maintains a constant potential, making it ideal for studying redox reactions, corrosion, and processes where precise potential control is critical.

galvanostat, on the other hand, controls the cell current rather than the voltage. This makes it suitable for applications where maintaining a constant current is required, such as electrolysis, electrodeposition, or battery charge-discharge testing.

All Metrohm Autolab and Metrohm Dropsens instruments combine both potentiostatic and galvanostatic capabilities in a single device, allowing users to select the most suitable mode based on their experimental needs.

  Potentiostat (Potentiostatic Mode) Galvanostat (Galvanostatic Mode)

Columns

Voltage (potential)

Current

Measures

Current

Voltage (potential)

When to use

When maintaining constant voltage is crucial

When maintaining constant current is crucial

Typical applications
  • Redox reactions
  • Corrosion testing
  • Voltage sweeps measurements
  • Investigating electrochemical behaviour, kinetics and electrode surface properties
  • electrochemical sensors
  • Battery cycling
  • Electrolysis
  • Electrodeposition
  • Fuel cell testing
Example techniques

Cyclic voltammetry, chronoamperometry, potentiodynamic polarization

Charge/discharge cycles, galvanostatic plating, chronopotentiometry, GITT

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS)

Characterizing high-impedance systems (materials with coatings or corrosion protection)

Studying impedance in low-impedance systems (batteries, supercapacitors)

Consider the following criteria to select a suitable potentiostat:

  1. Voltage and current range
  2. Workload
  3. Portability
  4. Hyphenation or all-in-one solution

Voltage and current range

Consider the range of potentials and currents you expect to work with.

  • Basic requirement: Compliance voltage up to ± 10 V, max. current up to ± 100 mA: PGSTAT101, Autolab IMP, μStat-i 400Small, lightweight, and affordable
  • Moderate requirement: Compliance voltage ± 20 V, max. current ± 400 mA: PGSTAT204Small and able to add one more module (e.g. EIS)
  • Advanced requirement: Compliance voltage ± 30 V, max. current ±2 A (upgradeable) : PGSTAT302NCustomizable with a range of modules
  • Stringent requirement: Compliance voltage ± 50 V, max. current ± 6 A: VIONIC powered by INTELLO Highest specification and multi-modules in one instrument

Workload

If you plan to run multiple experiments simultaneously, you might need a potentiostat with multiple channels.

Go to Mulitchannel Line

Go to Portable Multichannel Line

Portability

A portable potentiostat can be beneficial in various scenarios where mobility, fieldwork, or on-site measurements are necessary. Metrohm can provide both single-channel and multi-channel portable potentiostats.

Go to Portable Singlechannel Line

Go to Portable Multichannel Line

Hyphenated Electrochemistry with third-party instruments or Spectroelectrochemistry integrated into one instrument

lf your research requires synchronization of electrochemistry with optical measurements (or other complementary techniques), and you would like to have two independent instruments for electrochemistry and spectroscopy (or the instrument used in the complementary technique) as hyphenated or stand-alone solutions, you can consider our hyphenated solution.

The hyphenated solution includes a UV-Vis or Raman spectroscopy instrument and a Metrohm potentiostat. The Metrohm potentiostats/galvanostats can be purchased separately and used in specific hyphenated setups together with third party instruments. Please contact your local Metrohm support office for further details. With our hyphenated solution, you can enjoy the highest performance and  flexibility in both hardware and software selection.

Go to hyphenated spectroelectrochemistry instruments

 

You can also opt for the integrated product line. All components of spectroelectrochemical devices, i.e., potentiostat, spectrometer, and light source, are integrated in only one instrument with a dedicated software including all specific tools for spectroelectrochemical experiments, such as UV-Vis, NIR and Raman spectroscopy. With the integrated instruments, you benefit from the simplicity of the hardware set up and of working with a single software.

Go to integrated spectroelectrochemistry instruments

In a potentiostat, the grounded mode is used when none of the electrodes nor the cell vessel have a direct connection with the ground. This is the most commonly used mode for electrochemical experiments performed in laboratories (i.e., wet electrochemistry research, battery research, corrosion test in lab, etc.). If other devices are used during the electrochemical experiments, you can use the faraday cage to ground them.

The schematics of a VIONIC PGSTAT in non-floating mode. Please note the EARTH connection (always connected to the metallic chassis of the instrument) and the analog ground (AGND) connection and switch.

The floating mode must be used in the following three main cases:

  1. When the working electrode is directly connected to the Earth ground (grounded WE): Corrosion tests in open air, hydrogen permeation, in-situ electronic microscopy
  2. When the counter electrode is directly connected to the Earth ground (grounded CE): Bioreactors, autoclave
  3. When the entire cell is directly connected to the Earth ground (grounded Cell): Tribocorrosion, autoclave

For any of the above-mentioned cases, the correct measurement of the current is only possible if the potentiostat is used with the correct floating mode.

The schematics of a VIONIC PGSTAT in floating mode. Please note that the analog ground (AGND) is disconnected from the instrument chassis.

Selectable floating refers to the feature of potentiostats/galvanostats to choose the ground state of the cell setup. Due to the wide variation of experimental requirements and kinds of electrochemical cells, the use of an electrochemical instrument with a floating feature (such as VIONIC or µStat-i multiX among others) brings additional versatility to the user.

To perform an electrochemical hydrodynamic measurement and induce controlled hydrodynamic flow or convection, you need:

At Metrohm, we offer different models of potentiostats that can be used with our RDEs and RRDEs through dedicated software.

To simulate turbulent pipe-flow conditions in the lab for electrochemical corrosion research, the most common and practical approach is to use a Rotating Cylinder Electrode (RCE). The RCE setup recreates realistic turbulent flow conditions found inside pipes by rotating the electrode, which enhances mass transport and mimics the turbulent fluid flow experienced in real pipelines.

In addition, a potentiostat with dedicated software capable of controlling the rotating speed of the RCE is also essential.

White Paper: Corrosion Best Practice – Creating Pipe-flow Conditions Using a Rotating Cylinder Electrode

Yes, it is possible to perform electrochemical measurements with two or more working electrodes in the same cell. You can choose among different experimental setups based on your research needs.

If your research involves working with a Rotating Ring-Disk Electrode (RRDE) or a single screen-printed electrode that integrates two working electrodes, you will need a Bipotentiostat. At Metrohm, we offer different potentiostat models with Bipotentiostat functionality, such as the AUT302N and PGSTAT204 or portable models such as STAT-I-400.

If your research requires more than two working electrodes in the same electrochemical cell, other solutions are available:

  • Potentiostat with multiBA: for simultaneous measurements on up to six working electrodes or STAT-I MULTI16 for simultaneous measurements up to 16 working electrodes.
  • Potentiostat with Multiplexer Module (MUX-SCNR16): for sequential measurements on up to 128 working electrodes

To analyze EIS results, specialized software with data fitting tools is typically required. This process involves constructing an equivalent circuit in a flexible manner and fitting the calculated equivalent data to the measured results. Through this fitting process, the software determines and displays the quantitative values of each element in the circuit, allowing for a clear interpretation of the system’s electrochemical behavior.

At Metrohm, our potentiostat software, INTELLO, NOVA, and DropView 8400, provide all these features to ensure precise and reliable EIS data analysis.

เครื่องเคมีไฟฟ้าคืออะไร? ความแตกต่างระหว่าง Potentiostat และ Galvanostat?

potentiostat คือเครื่องมือที่ความต่างศักย์ ระหว่างขั้วไฟฟ้าทำงานกับขั้วไฟฟ้าอ้างอิง โดยวัดกระแสที่ไหลระหว่างขั้วไฟฟ้าช่วย เครื่องPotentiostat จะควบคุมความต่างศักย์ ที่แม่นยำเหมาะสำหรับการวิเคราะห์ การกัดกร่อน การชุบเคลือบ แบตเตอรี่และ ตัวตรวจวัด

galvanostat ในทางตรงกันข้ามกันคือควบคุม กระแสแทนความต่างศักย์

เครื่องมือ Metrohm ของเราจะรวมทั้ง Potentiostat และ Galvanostat เข้าด้วยกัน ลูกค้าสามารถสลับ การใช้งานระหว่างสองรูปแบบได้ตามการทำงาน

เรียนรู้ข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่:

Application note: Basic overview of the working principle of a potentiostat/galvanostat (PGSTAT) – electrochemical cell setup

Blog: Fast and fundamental – Influences on reliable electrochemical measurements

Galvanostatic vs. potentiostatic mode

เมื่อใดที่ควรเลือกใช้ potentiostatic mode:

  • เมื่อศึกษาปฏิกิริยารีดอกซ์ การกัดกร่อน , หรือต้องการรักษาความต่างศักย์คงที่
  • เมื่อวิเคราะห์ Cyclic voltametry หรือ เทคนิคอื่นๆที่กวาดความต่างศักย์ในช่วง ที่กำหนด
  • เมื่อศึกษาปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้า กลไกการเกิด ปฏิกิริยาที่ผิวขั้วไฟฟ้า

Application note: Potentiostatic intermittent titration technique (PITT)

Application note: ASTM G5 – Potentiodynamic Anodic Polarization Measurements

Application note: Cyclic Potentiodynamic Polarization Measurements as per ASTM G61

เมื่อใดที่ควรเลือกใช้ galvanostatic mode:

  • เมื่อต้องการควบคุมกระแสคงที่เพื่อทำการชุบเคลือบ
  • เมื่อทำการศึกษาฟิวเซลล์ แบตเตอรี่หรือเซลเคมีไฟฟ้า ที่ต้องการการป้อนกระแสที่แม่นยำ
  • เมื่อต้องการวัด electrochemical impedance spectroscopy หรือเทคนิคอื่นที่วัดสัญญานไฟฟ้าของระบบ

Application note: Galvanostatic charge-discharge of a Li-ion battery with Autolab

Application note: ASTM G100 – Cyclic Galvanostaircase Polarization

Application note: Galvanostatic Intermittent Titration Technique (GITT)

When to use grounded mode and floating mode in a potentiostat? What is selectable floating?

เครื่อง potentiostat ในโหมด grounded mode จะไม่มีขั้วไฟฟ้าใดต่อโดยตรง กับสายดิน การเชื่อมต่อแบบนี้ นิยมใช้ในห้องปฏิบัติการ ในหลายแบบ ทั้งการกัดกร่อน แบตเตอรี่ หากเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ อื่นเราสามารถใช้ตู้ฟาราเดย์เพื่อต่อสายดินได้

โหมด floating จะถูกใช้งานใน 3 รูปแบบ:

  1. เมื่อขั้วไฟฟ้าทำงานต่อตรงกับสายดิน ใช้กับงานการกัดกร่อนในสิ่งแวดล้อม การวิเคราะห์ไฮโดรเจนที่ซึมผ่าน กล้องอิเลกโทรนิคไมโครสโคป
  2. เมื่อขั้วไฟฟ้าช่วยต่อเข้ากับสายดิน ใช้กับงานการสังเคราะห์ทางชีวภาพ
  3. เมื่อทั้งระบบเชื่อมต่อกับสายดิน เช่น Tribocorrosion

หากคุณทำการทดลองข้างต้น จำเป็นต้องใช้งานด้วย โหมด Floating

Grounded หรือ floating mode?

ดาวน์โหลดเอกสารได้ที่นี่

สามารถเลือกการวิเคราะห์ได้ทั้งแบบที่เป็น grounded และ floating

เราจะเลือกเครื่อง potentiostat ที่เหมาะสมได้อย่างไร? 

ขั้นตอนที่ 1: ช่วงความต่างศักย์และกระแสที่ใช้

พิจารณาจากงานที่ทำการวิเคราะห์ว่าใช้ความต่างศักย์และกระแสเป็นเท่าไร

  • ความต้องการระดับเริ่มต้น: Compliance voltage สูงสุดถึง ± 10 V, กระแสสูงสุดถึง ± 100 mA: PGSTAT101, Autolab IMP, μStat-i 400ขนาดเล็ก, น้ำหนักเบาและราคาจับต้องได้
  • ความต้องการระดับกลาง: Compliance voltage สูงสุดถึง ± 20 กระแสสูงสุดถึง ± 400 mA: PGSTAT204ขนาดเล็กและสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องได้ เช่น EIS
  • ความต้องการระดับสูง: Compliance voltage สูงสุดถึง ± 30 Vกระแสสูงสุดถึง ±2 A (เพิ่มประสิทธิภาพได้) : PGSTAT302Nสามารถปรับเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องได้ตามความต้องการ
  • ความต้องการระดับสูงสุด: Compliance voltage สูงสุดถึง ± 50 V กระแสสูงสุดถึง ± 6 A: VIONIC powered by INTELLO ประสิทธิภาพเครื่องมือที่สูงที่สุด

Criteria 2: ต้องการวัดหลายการทดลองในเวลาเดียวกันหรือไม่?

หากคุณต้องการวัดการทดลองหลายการทดลองในเวลาเดียวกันคุณจะต้องใช้เครื่องมือแบบ multiple channels

Go to Mulitchannel Line

Go to Portable Multichannel Line

Criteria 3: พกพาได้

เครื่อง potentiostat ที่เคลื่อนย้ายได้ สามารถนำไปวิเคราะห์ที่หน้างานได้ Metrohm มีทั้งแบบ single-channel และ multi-channel สำหรับ potentiostats แบบพกพา

ไปที่ Portable Singlechannel Line

ไปที่ Portable Multichannel Line

ขั้นตอนที่ 4: สามารถเชื่อมต่อเข้ากับเครื่องมืออื่นๆ หรือ เครื่องวิเคราะห์ทางสเปกโตรสโคปีได้ ในระบบเดียวกัน

เมื่อคุณต้องการเชื่อมเครื่องวิเคราะห์ทางเคมีไฟฟ้า เข้ากับเครื่องวิเคราะห์เชิงแสง โดยมีสองเครื่องมือ ใช้งานได้ทั้งแยกกันและใช้งานเป็นระบบเดียวกัน คุณลองพิจารณาระบบการเชื่อมเครื่องมือของเรา

hyphenated solution การเชื่อมต่อเครื่องมือสองชนิดยังเชื่อมต่อได้เช่น UV-Vis หรือ Raman spectroscopy และ Metrohm potentiostat.  เครื่อง potentiostat และ galvanostat สามารถซื้อแยกกันกับเครื่องมืออื่นๆได้  กรุณาติดต่อตัวแทนจำหน่ายของเรา เพื่อรับรายละเอียดเพิ่มเติม สัมผัสประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นของเครื่องมือ ทั้งตัวเครื่องมือและโปรแกรมควบคุม

ไปที่ hyphenated spectroelectrochemistry instruments

 

รวมไปถึงคุณสามารถที่จะรวมองค์ประกอบต่างๆทั้งเครื่องมือวิเคราะห์ ทางเคมีไฟฟ้า, สเปกโตรมิเตอร์ และแหล่งกำเนิดแสง เข้าด้วยกันเป็นเครื่องเดียว พร้อมกับโปรแกรมที่สามารถควบคุมทุกอย่าง ช่วงแสงที่ใช้ได้ จะมีทั้ง UV-VIS, NIR และรามาน ทำให้ได้เครื่องที่สะดวกสบาย ควบคุมการใช้งานด้วยโปรแกรมเดียว

ไปที่ integrated spectroelectrochemistry instruments