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動電位走査法とは?

どうでんいそうさほう

動電位走査法とは、電極電位を一定速度で変化させながら電流応答を測定し、物質の酸化・還元特性や腐食挙動を調べる電気化学的分析手法です。

動電位走査法(potentiodynamic scanning法、LSV・CVとも関連)とは、作用電極の電位を設定した走査速度(通常 mV/s 単位)で連続的に変化させながら流れる電流記録し、電流-電位曲線(ポラリゼーション曲線)を得る電気化学測定法です。

測定の仕組みは次のとおりです。ポテンショスタットと呼ばれる装置を用いて作用電極・参照電極・対極の3電極系を構成し、参照電極に対する作用電極の電位を制御しながら走査します。得られた電流-電位曲線から腐食電位(自然電位)・腐食電流密度・不動態化電位・孔食電位などの重要なパラメータを読み取ることができます。

主な応用分野と得られる情報は以下の通りです。

  • 腐食科学——金属材料の腐食速度推定や不動態皮膜の評価
  • 電気めっき・電解——析出電位の特定と最適化
  • 電池・燃料電池研究——電極反応の速度論的解析
  • 電気化学センサー——酸化還元活性化合物の検出・定量

走査速度の選択は重要で、速すぎると容量電流(充電電流)の影響が大きくなり、遅すぎると測定中に試料状態が変化するリスクがあります。得られたターフェルプロットからバトラー-フォルマー式を用いた速度論解析も行われます。再現性の高い電極前処理と走査条件の標準化が正確な結果を得る鍵です。

使い方・例文

ステンレス鋼の耐食性評価では、動電位走査法で電位を負側から正側へ走査し、不動態域の電流が急増する孔食電位を特定することで、使用環境への適合性を判断します。

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