این کتاب حاوی نتایج تحقیقات دو دهۀ گذشته بر روی نظریهها و کاربردهای طیفسنجی امپدانس مشتمل بر مرور دقیق کاربردهای روشهای مبتنی بر امپدانس در کلوئیدهای صنعتی، حسگرها و ابزار پزشکی، و لایههای پلیمری ابرخازنی میباشد. کتاب بهصورت فصلهای مجزا و مستقل ساماندهی شده است. این کتاب میتواند به خوانندگان کمک کند تا بهسرعت دریابند که چگونه میتوانند دانش جدید کسبشده از روشهای مبتنی بر طیفسنجی امپدانس را در مورد مسائل تحقیقاتی خود بهکار بندند.
فصل اول: مبانی طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی 13
1-1 مفهوم امپدانس مختلط 13
1-2 نمایش دادههای دیالکتریک، مدول، و امپدانس مختلط 7
1-3 آزمایش الکتروشیمیایی: انتقال بار و ماده 18
1-4 ابهام اساسی در مطالعات طیفسنجی امپدانس 24
مراجع 26
فصل دوم: نمایش ترسیمی دادههای طیفسنجی امپدانس 29
2-1 نمایشهای نایکویست و بُد دادههای امپدانس برای مدارهای الکتریکی ایدهآل 29
2-2 نمایش دادههای دیالکتریک 39
مراجع 43
فصل سوم: مدلسازی دادههای امپدانس با استفاده از مدار معادل 45
3-1 عناصر ایدهآل مدار 45
3-2 عناصر غیرایدهآل مدار 46
3-3 مدلهای سامانههای دارای دو یا چند ثابت زمانی 53
مراجع 57
فصل چهارم: مثالهایی از مدلهای مدار معادل ساده 59
4-1 مدار R-C 59
4-2 مدار R|C 61
4-3 مدار راندلس (RSOL-RCT|CDL) 64
4-4 مدار آسایش دیالکتریک دبای ( مدار (R1-C1)|C2) 66
فصل پنجم: نمایش امپدانس مواد تودهای و فرآیندهای الکترودی 71
5-1 امپدانس جبراننشده، ZOHM 71
5-2 امپدانس تودۀ ماده: RSOL، RBULK و CBULK 74
5-3 خازن دو لایۀ الکتروشیمیایی، CDL 83
5-4 مقاومت انتقال بار الکتروشیمیایی، RCT 90
5-5 امپدانس جذب الکتروشیمیایی، ZSORP 95
5-6 امپدانس انتقال جرم 96
5-7 سینتیک کنترلشده توسط مخلوط انتقال بار، واکنش همگن و نفوذ 108
مراجع 118
فصل ششم: مدلهای پخششدۀ امپدانس 123
6-1 مدل مدار پخششدۀ RBULK|CBULK و RINT|CPEDL 123
6-2 مدلهای عمومی امپدانس برای فرآیندهای الکترودی پخششده 129
6-3 تعیین محدودههای فرکانس برای اندازهگیریهای رسانش و گذردهی 136
مراجع 139
فصل هفتم: مطالعۀ امپدانس سامانههای پیچیده 141
7-1 مطالعۀ دیالکتریک مواد مرکب پرمقاومت دارای رسانش ذرات 141
7-2 بررسی دیالکتریک سوسپانسیونهای کلوئیدی یونی 154
7-3 الکتروسینتیک متناوب و طیفسنجی دی الکتروفورتیک سوسپانسیونهای کلوئیدی 163
7-4 جذب ویژه و سینتیک ناهمگن چند مرحلهای 184
7-5 مطالعات امپدانسی سینتیک بر روی الکترودهای متخلخل 193
مراجع 199
فصل هشتم: دستگاهوری، انجام آزمایش و اعتبارسنجی دادههای امپدانس 207
8-1 تجهیزات اندازهگیری امپدانس 207
8-2 تجهیزات تک سینوسی- تقویتکنندۀ قفلشونده و تحلیلگر پاسخ فرکانس 209
8-3 تجهیزات امپدانس چند سینوسی 215
8-4 سلهای الکتروشیمیایی 219
8-5 خطی بودن، علیت، پایداری، انطباق، و تحلیل خطا در اندازهگیریهای امپدانس 238
8-6 روش برازش حداقل مربعات غیرخطی مختلط 247
8-7 روش عملی جمعآوری و تحلیل دادههای تجربی امپدانس 249