ポテンショスタット
メーカー15社一覧 【2024年】
ポテンショスタットについての概要、用途、原理などをご説明します。また、ポテンショスタットのメーカー15社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。ポテンショスタット関連企業の2024年3月注目ランキングは1位:株式会社東陽テクニカ、2位:西華デジタルイメージ株式会社、3位:メトロームジャパン株式会社となっています。
ポテンショスタットとは
ポテンショスタットとは、電位や電流の制御、電位の計測などを行う装置のことです。
電解液中の作用極、対極、参照極から成る3電極系において、作用極-参照極間の電圧を制御し、作用極-対極間に流れる電流を測定します。電気化学測定で用いられ、ガルバノスタット、ファンクションジェネレータとともに用いられるケースが多いです。
ガルバノスタットが電極を流れる電流を正確に制御し、電気反応化学速度を任意に規制するのに対し、ポテンショスタットは電極の電位を制御し、その時に電極に流れる電流を測定します。1つの機器でガルバノスタット/ポテンショスタットを切り替え可能な機種も多く市販されています。
ポテンショスタットの使用用途
ポテンショスタットの使用用途は主に電気化学測定です。実際にはポテンショスタットのみで用いられることは少なく、ガルバノスタットとファンクションジェネレータとセットで使われることがほとんどです。
ポテンショスタット単独では定電圧制御しか行うことはできませんが、これら機器と組み合わせることで電圧の掃引操作やパルス出力などを行うことができ、その応答を測定することで対象の電気化学特性をより深く知ることができます。
ポテンショスタットの原理
ポテンショスタットの原理のポイントは、オペアンプを用いたネガティブ・フィードバック制御を行っていることです。
オペアンプは図1に示す回路記号で表され、特徴は以下の2点です。
- 内部インピーダンスが非常に大きい
- プラス端とマイナス端の入力端子の電圧は同じとみなせる (VIN1=VIN2)
図1. オペアンプの回路記号
オペアンプを用いた回路により、ポテンショスタットの以下の主要な機能を実現しています。
- 参照極に電流が流れるのを防ぐ
- 参照極を基準とした作用極の電位を制御する
- 作用極-対極間に流れる電流を測定する
内部インピーダンスが高いため参照極に電流が流れるのを防ぎ、プラス端とマイナス端の電圧が同じになることから、設定電圧をそのまま参照極の電圧とすることが可能です。
オペアンプは流れる電流に応じた電圧を出力することから、電流を測定することができます。
ポテンショスタットのその他情報
1. 電気化学測定とは
図2. ボルタモグラムの例
電気化学測定とは、特定のサンプルに対して電源や別の回路から電気的な信号を加えることで、化学反応を引き起こすこと、応答信号から内部で起きている化学反応を評価する測定手法です。
一般的な例として、水の電気分解が挙げられます。水にポテンショスタットと接続した電極を挿入し、外部回路から電気エネルギーを加えることで、作用極上で水の分解反応を進めたり、逆転させたりすることができます。水の電気分解を促進する触媒の開発などに生かすことができます。
また、ボルタモグラム測定ではパソコンを用いて、制御した電極電位をコンピュータからデジタル信号をアナログ信号に変換し、ポテンショスタットにより測定した電解電流をデジタル化し、コンピュータによって読み取ります。こうすることで、電圧変化に対してどれくらい電流が流れたかを調べることができます。
ボルタモグラムからは、各電位において作用極でどのような酸化/還元反応が起こっているのかが考察できます。
2. 3電極系を用いる理由
図3. ポテンショスタットと3電極系の模式図
電気化学測定においては、電極で起こる反応の電位を正確に知ることが必要です。2電極系で電気化学測定を行うと、作用極も対極も電流が流れているため、分極という現象が生じて電位を正確に測定することができません。分極とは、回路に電流が流れることで電極電位がずれることを指します。
そこで、第3の電極として参照極を加え作用極/対極/参照極から成る3電極系を構成します。参照極には電流を流さないようにし、作用極-参照極の電位差を測定することで作用極の電位を正確に測定することができるようになります。
参考文献
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sfj/68/5/68_270/_pdf/-char/ja
https://www.bas.co.jp/xdata/mnews/series_ps_1.pdf
ポテンショスタットメーカー 15社
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
・制御ソフトウェア標準搭載、測定テクニック80種類
・二次電池の充放電、燃料電池/電解セルの触媒活性評価、腐食電位測定、酸化還元電位測定に。
・インピーダンス測定・大電流ブースター・バイポテンショスタットに対応・拡張可能（オプション）
（※2023年12月調べ）
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ポテンショスタット 2024年3月のメーカーランキング
*一部商社などの取扱い企業なども含みます2024年3月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 株式会社東陽テクニカ |
24.1%
|
| 2 | 西華デジタルイメージ株式会社 |
10.3%
|
| 3 | メトロームジャパン株式会社 |
10.3%
|
| 4 | 北斗電工株式会社 |
10.3%
|
| 5 | 株式会社バイオデバイステクノロジー |
7.8%
|
| 6 | ビー・エー・エス株式会社 |
6.9%
|
| 7 | 株式会社イーシーフロンティア |
6.0%
|
| 8 | 株式会社シュリンクス |
4.3%
|
| 9 | Tektronix, Inc. |
4.3%
|
| 10 | タイタンテクノロジーズ株式会社 |
3.4%
|
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年3月のポテンショスタットページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
- 東陽テクニカ: 539人
- 北斗電工: 87人
- メトロームジャパン: 40人
設立年の新しい会社
- 西華デジタルイメージ: 2012年
- イーシーフロンティア: 2009年
- バイオデバイステクノロジー: 2003年
歴史のある会社
- Tektronix, Inc.: 1946年
- 東陽テクニカ: 1953年
- 北斗電工: 1958年
ポテンショスタット注目ランキング
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ポテンショスタットの製品 4点
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コーンズ テクノロジー株式会社
主要な全ての電気化学実験で使用可能 ポテンショスタット・ガルバノスタット EC301
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メトロームジャパン株式会社
メトローム製品ガイド
カタログ概要
自動滴定装置、イオンクロマトグラフ、カールフィシャー水分計、電動ビュレット、近赤外分析計、ラマン分光計、電気化学測定装置、プロセス用分析計の価格入り
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