Metrohm Hyphenated EC-Raman solutions for corrosion

Význam tématu

Elektrochemická Ramanova spektroskopie (EC-Raman) představuje špičkovou metodiku pro sledování koroze materiálů in situ. Kombinací elektrochemických měření a neinvazivní Ramanovy analýzy získáváme současně funkční a strukturální informace v reálném čase, což významně urychluje vývoj protikorozních povlaků a studium korozních mechanismů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem představených řešení Metrohm Hyphenated EC-Raman je nabídnout dvě kompletní konfigurace („Explorer“ a „Starter“) připravené k okamžitému použití při výzkumu koroze bez nutnosti složitého sestavování a ladění synchronizace měření. Obě verze umožňují snadný přechod od základních experimentů až po pokročilé aplikace.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika zahrnuje:

• Elektrochemickou impedanční spektroskopii (EIS) pro charakterizaci korozních procesů a povlaků.
• Lineární sweep voltammetrii (LSV) k identifikaci redoxních dějů.
• Surface-enhanced Raman spectroscopy (EC-SERS) pro zvýšení citlivosti detekce povrchových změn.
• Ramanovu mikroskopii in situ pro sledování morfologických a chemických změn v reálném čase.

Hlavní instrumentace:

• Autolab PGSTAT302N s modulem EIS (rozsah potenciálu ±10 V, proud do ±2 A, frekvenční rozsah 10 µHz–1 MHz).
• Autolab PGSTAT204 s modulem EIS (rozsah potenciálu ±10 V, proud do ±400 mA, frekvenční rozsah 10 µHz–1 MHz).
• B&W Tek i-Raman Plus 532H (532 nm laser, výkon 0–30 mW, spektrální rozsah 65–3400 cm⁻¹, rozlišení <3,5 cm⁻¹).
• BAC151 Raman Video Microsampling System s objektivy 20× (NA 0,4, pracovní vzdálenost 12 mm) a možností 50× (NA 0,55).
• Synchronizační spouštěcí kabel pro řízení akvizice Ramanova spektra prostřednictvím softwaru NOVA.

Hlavní výsledky a diskuse

Obě konfigurace prokázaly schopnost provádět synchronní EC-Raman měření se snadnou obsluhou. Explorer verze nabízí vysokou modulárnost a možnost budoucího rozšíření až o sedm modulů, včetně EC-noise a nízkoproudového zesilovače. Starter řešení poskytuje kompaktní design pro terénní i laboratorní použití.

Přínosy a praktické využití metody

EC-Raman poskytuje cenné informace o mechanismu koroze a degradaci povlaků organických materiálů. Metoda umožňuje vývoj odolnějších protikorozních povlaků, optimalizaci složení inhibitorů a validaci nových materiálů v reálném provozním prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření modulárních doplňků (ECN, ECD, pX1000) pro monitorování šumových jevů, extrémně nízkých proudů, teploty a pH. Dále se počítá s integrací pokročilé datové analýzy a umělé inteligence pro automatizovanou detekci korozních událostí.

Závěr

Metrohm Hyphenated EC-Raman představuje uživatelsky přívětivé a technicky pokročilé řešení pro výzkum koroze. Nabízí rychlou implementaci, flexibilitu i možnost budoucího rozšíření, což podporuje pokrok v materiálovém výzkumu a průmyslové kontrole kvality.

Reference