Boli ste presmerovaní na lokálnu verziu požadovanej stránky
Vyžiadať ponuku
Potenciostaty a galvanostaty

Potenciostaty a galvanostaty

Elektrochemické pracovné stanice, modulárne rozšírenia, softvér a príslušenstvo pre výskum a testovanie

Product families Knowledge hub Accessories Why Metrohm? FAQs

Potenciostaty a galvanostaty

sk

Elektrochemické pracovné stanice, modulárne rozšírenia, softvér a príslušenstvo pre výskum a testovanie

Nech sú vaše požiadavky akékoľvek – máme pre vás ten správny potenciostat/galvanostat

Naše portfólio elektrochemických meracích prístrojov zahŕňa od kompaktných až modulárne; od jednokanálových až po viackanálové potenciostaty/galvanostaty. Pomocou filtrov spresnite svoje vyhľadávanie a nájdite pre vás dokonalý prístroj.

Nájdite aplikácie pre elektrochémiu

Spoľahlivé a presné merania – komponenty pre vaše potenciostaty

Prečo potenciostaty Metrohm? – Sme lídrom na svetovom trhu

Metrohm nastavuje štandard pre elektrochemické prístroje. Pred viac ako 30 rokmi sme boli priekopníkmi prvého komerčne dostupného digitálneho potenciostatu/galvanostatu polne riadeného počítačom. Naša oddanosť inováciám nás neustále poháňa vpred. Dnes poskytujeme širokú škálu elektrochemických prístrojov, od kompaktných po modulárne, jednokanálové až viackanálové a stolné až po prenosné potenciostaty a galvanostaty.

  • Spoľahlivosť: Všetky naše nástroje prechádzajú počas výrobného procesu stovkami kontrol kvality. V priemere 99 % doby bezporuchovosti sa dosiahne počas prvých 5 rokov inštalácie.
  • Špičkový servis: Ponúkame špičkovú 3-ročnú záruku na všetky naše nástroje spolu s lokálnou podporou dostupnou vo viac ako 120 krajinách po celom svete. To zaisťuje rýchlu reakciu na predaj a servis, zvyčajne do 48 hodín.

Aby sme našim zákazníkom pomohli čo najlepšie využiť naše prístroje, vytvorili sme rozsiahlu knižnicu informácií, ktorá pozostáva z viac ako 100 aplikačných poznámok, dokumentov a blogových príspevkov. Tento materiál pokrýva širokú škálu vedeckých disciplín, ako je okrem iného elektrochémia, výskum batérií, prírodné vedy a korózne štúdie.

Ak skúmate elektrochemické techniky, ako je cyklická voltametria a elektrochemická impedančná spektroskopia (EIS), naše zdroje informácií obsahujú praktické prípadové štúdie a súvisiace vzorce alebo výpočty, ktoré poskytujú komplexnú podporu prispôsobenú vašim potrebám.

Preskúmajte naše aplikačné poznámky pre elektrochémiu

Potenciostaty a galvanostaty – často kladené otázky

A 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.

A 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)

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

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 400 – Small, lightweight, and affordable
  • Moderate requirement: Compliance voltage ± 20 V, max. current ± 400 mA: PGSTAT204 – Small and able to add one more module (e.g. EIS)
  • Advanced requirement: Compliance voltage ± 30 V, max. current ±2 A (upgradeable) : PGSTAT302N – Customizable 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.

Čo je potenciostat? A aký je rozdiel medzi potenciostatom a galvanostatom?

Potenciostat je elektrochemický prístroj, ktorý kontroluje rozdiel potenciálov (napätie) medzi pracovnou elektródou a referenčnou elektródou, pričom meria výsledný prúd medzi pracovnou elektródou a protielektródou (označovanou aj ako pomocná elektróda). Potenciostat udržuje konštantný potenciál, čo umožňuje presnú kontrolu a meranie elektrochemických reakcií pri koróznych štúdiách, galvanickom pokovovaní, testovaní batérií a vývoji senzorov.

Galvanostat  je elektrochemický prístroj, ktorý kontroluje viec prúd článku než napätie článku.

Všetky elektrochemické prístroje Metrohm kombinujú potenciostat aj galvanostat do jedného zariadenia. Používatelia si môžu vybrať vhodný režim (potenciostatický alebo galvanostatický) na základe experimentálnych požiadaviek.

Zistite viac o fungovaní potenciostatu a úlohe elektród používaných pri elektrochemických meraniach:

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

Blog: Fast and fundamental – Influences on reliable electrochemical measurements

Galvanostatický vs. potenciostatický režim

Kedy zvoliť potenciostatický režim:

  • Udržiavanie konštantného potenciálu je kľúčové pri štúdiu redoxných reakcií, korózie, galvanického pokovovania alebo akýkoľvek procesov vyžadujúcich konštantný potenciál .
  • Pri vykonávaní cyklickej voltametrie alebo iných techník, ktoré zahŕňajú kontrolovanú zmenu potenciálu v rozsahu hodnôt.
  • Pri skúmaní elektrochemického správania, kinetiky a vlastností povrchu elektród.

Aplikačná poznámka: Potentiostatic intermittent titration technique (PITT)

Aplikačná poznámka: ASTM G5 – Potentiodynamic Anodic Polarization Measurements

Aplikačná poznámka: Cyclic Potentiodynamic Polarization Measurements as per ASTM G61

Kedy zvoliť galvanostatický režim:

  • Pri štúdiu elektrolýzy, elektrolytického nanášania alebo akéhokoľvek procesu, pri ktorom je rozhodujúce udržiavanie konštantného prúdu.
  • Pri vykonávaní experimentov s palivovými článkami, batériami alebo akýmkoľvek elektrochemickým článkom, ktorý vyžaduje špecifický prúd.
  • Pri použití elektrochemickej impedančnej spektroskopie alebo iných techník, ktoré analyzujú elektrickú odozvu systému.

Aplikačná poznámka: Galvanostatic charge-discharge of a Li-ion battery with Autolab

Aplikačná poznámka: ASTM G100 – Cyclic Galvanostaircase Polarization

Aplikačná poznámka: Galvanostatic Intermittent Titration Technique (GITT)

Kedy použiť v potenciostate uzemnený režim a kedy floating režim? Čo je to voliteľný floating?

V potenciostate sa uzemnený režim používa, keď žiadna z elektród ani nádoba cely nemá priame spojenie so zemou. Toto je najbežnejšie používaný režim pre veľkú väčšinu elektrochemických experimentov vykonávaných v laboratóriách (t. j. mokrá elektrochemia, výskum batérií, korózne testy v laboratóriu atď.). Ak sa počas elektrochemických experimentov používajú iné zariadenia, môžete použiť faradayovu klietku na ich uzemnenie.

Schéma VIONIC PGSTAT v NON-Floating režime. Všimnite si prosím, pripojenie EARTH (vždy pripojené ku kovovému šasi prístroja) a pripojenie a prepínač analógového uzemnenia (AGND).

Floating režim je potrebné použiť v nasledujúcich troch hlavných prípadoch:

  1. Keď je pracovná elektróda priamo spojená so zemou (uzemnená WE): korózne testy na vzduchu, permeacia vodíka, in-situ elektronická mikroskopia
  2. Keď je protielektróda priamo spojená so zemou (uzemnená CE): bioreaktory, autoklávy
  3. Keď je celá meracia cela priamo spojená so zemou (uzemnená cela): tribokorózia, autoklávy

V ktoromkoľvek z vyššie uvedených prípadov je správne meranie prúdu možné len vtedy, ak je potenciostat použitý so správnym floating režimom.

Schéma VIONIC PGSTAT vo floating režime. Upozorňujeme, že analógové uzemnenie (AGND) je odpojené od šasi prístroja.

Vzhľadom na širokú škálu experimentálnych požiadaviek a druhov elektrochemických článkov, použitie elektrochemického prístroja s floating funkciou (ako napr.  VIONIC alebo µStat-i multiX ) prináša používateľovi ďalšie možnosti.

Uzemnený alebo floating režim

Stiahnite si svoju bezplatnú kópiu

Táto biela kniha poskytuje definíciu uzemneného a floating režimu, načrtáva typické aplikácie pre každý režim a predstavuje doplnkové príslušenstvo na ďalšie rozšírenia.

Ako vybrať vhodný potenciostat?

Kritérium 1: Rozsah napätia a prúdu

Zvážte rozsah potenciálov a prúdov, s ktorými očakávate, že budete pracovať.

  • Základné požiadavky: Výstupné napätie do ± 10 V, max. prúd do ± 100 mA: PGSTAT101, μStat-i 400 – Malý, ľahký a cenovo dostupný
  • Stredné požiadavky: Výstupné napätie do ± 20 V, max. prúd do ± 400 mA: PGSTAT204 – Malý a schopný rozšírenia o jeden ďalší modul (napr. EIS)
  • Zvýšené požiadavky: Výstupné napätie do ± 30 V, max. prúd do ± 2 A (rozšíriteľné): PGSTAT302N – Prispôsobiteľné pomocou rôznych modulov
  • Vysoké požiadavky: Výstupné napätie do ± 50 V, max. prúd do ± 6 A: VIONIC powered by INTELLO – Najvyššia špecifikácia a viac modulov v jednom prístroji

Kritérium 2: Je potrebná vysoká priepustnosť alebo viac kanálov?

Ak plánujete spustiť viacero experimentov súčasne, možno budete potrebovať potenciostat s viacerými kanálmi.

Pozrite si multikanálové zariadenia

Pozrite si prenosné multikanálové zariadenia

Kritérium 3: Prenosnosť

Prenosný potenciostat môže byť užitočný v rôznych situáciách, kde je potrebná mobilita, práca v teréne alebo merania na mieste. Metrohm môže poskytnúť jednokanálové aj viackanálové prenosné potenciostaty.

Pozrite si prenosné jednokanálové zariadenia

Pozrite si prenosné multikanálové zariadenia

Kritérium 4: Kombinovaná elektrochémia s prístrojmi tretích strán alebo spektroelektrochémia integrovaná do jedného prístroja

Ak váš výskum vyžaduje synchronizáciu elektrochémie s optickými meraniami (alebo inými komplementárnymi technikami) a chceli by ste mať dva nezávislé prístroje pre elektrochémiu a spektroskopiu (alebo prístroj používaný v komplementárnej technike) ako oddelené alebo samostatné riešenia, môžete zvážte naše riešenie kombinovaných systémov.

Kombinovaný systém obsahuje UV-Vis alebo Ramanov spektroskometer a Metrohm potenciostat. Potenciostaty/galvanostaty Metrohm je možné zakúpiť samostatne a použiť v špecifických zostavách s spolu s prístrojmi tretích strán. Ďalšie podrobnosti vám poskytne miestne zastúpenie Metrohm. S našou kombináciou systémov si môžete vychutnať najvyšší výkon a flexibilitu pri výbere hardvéru aj softvéru.

Pozrite si kombinované spektroelektrochemické prístroje

 

Môžete sa tiež rozhodnúť pre integrované prístroje. Všetky komponenty spektroelektrochemických zariadení, t. j. potenciostat, spektrometer a svetelný zdroj, sú integrované iba v jednom prístroji so špeciálnym softvérom, ktorý zahŕňa všetky špecifické nástroje pre spektroelektrochemické experimenty, ako je UV-Vis, NIR a Ramanova spektroskopia. S integrovanými nástrojmi profitujete z jednoduchosti nastavenia hardvéru a práce s jediným softvérom.

Pozrite si integrované spektroelektrochemické prístroje