中古 Solartron 電気化学測定装置 1280Z

電気化学アナライザーの概要

電気化学アナライザーは、溶液中や物質表面で起こる化学反応に伴う電気信号（電流、電圧、電荷量、インピーダンスなど）を検出・解析する精密分析機器です。化学変化と電気現象の相互作用を利用し、試料中に含まれる特定成分の定量・定性分析や、物質の酸化還元特性、反応速度論的な解析を行います。

主な仕組みと測定手法

電気化学アナライザーの基本構造は、主に「三電極系」と呼ばれる電極配置と、電位や電流を精密に制御する制御装置（ポテンショスタット／ガルバノスタット）で構成されています。

• 三電極系には、以下の役割を持つ電極が設置されます。
• 作用電極：目的とする電気化学反応を発生させる電極（金、白金、グラッシーカーボンなど）。
• 参照電極：測定中の電位基準となる電極（銀・塩化銀電極など）。
• 対極（補助電極）：作用電極との間で電流を流し、電気回路を完結させる電極。

装置内部のポテンショスタットは、参照電極を基準にして作用電極の電位を正確に制御しながら、作用電極と対極の間に流れる微小電流を測定します。
代表的な測定手法として、電位を一定速度で走査して電流応答を見る「サイクリックボルタンメトリー（CV）」や、微小な交流電圧をかけて内部抵抗や電荷移動のしやすさを調べる「電気化学インピーダンス分光法（EIS）」などがあります。これにより、試料の静的な性質から動的な反応プロセスまでを可視化します。

技術的な特徴

電気化学アナライザーには、分光分析など他の分析手法にはない独自の特徴があります。

• 高い感度と迅速な応答性
• ナノアンペア（nA）からピコアンペア（pA）単位の微小電流を検出できるため、超低濃度の物質分析が可能です。また、電気信号を直接検知するため、リアルタイムでの連続測定に適しています。

• 微量サンプルおよび不透明試料への対応
• 数マイクロリットル程度の極小サンプルでも測定が可能です。また、光学的な透明度を必要としないため、着色した溶液や懸濁液、濁った試料でも前処理なしで測定できます。

• 多角的な解析能力
• 物質の濃度測定だけでなく、電子移動速度、錯形成反応、反応メカニズムの解明など、熱力学的・速度論的なパラメーターを一台で詳細に解析できます。

多岐にわたる用途

電気化学アナライザーは、先端技術の開発から品質管理まで幅広い分野で活用されています。

• 電池・エネルギー分野
• リチウムイオン二次電池や全固体電池、燃料電池の充放電特性評価、内部抵抗の解析、電極材料の劣化評価などに必須のツールとなっています。

• バイオ・医療分野
• 血糖値センサーなどのバイオセンサー開発、DNAやタンパク質の高感度検出、薬物の酸化還元挙動や代謝プロセスの解析に利用されます。

• 環境・水質分析
• 河川水や工場排水に含まれる重金属イオン（鉛、水銀、カドミウムなど）の微量分析や、溶存酸素の測定などに役立てられています。

• 材料・防食分野
• 金属材料の腐食速度の評価やめっき膜の耐久性試験、防食剤の性能評価などに使用され、インフラや自動車部材の長寿命化に貢献しています。

• 触媒・人工光合成研究
• 水電解による水素製造用触媒やCO2還元触媒の活性評価において、反応効率や耐久性を検証するために活用されています。