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旋轉(zhuǎn)圓盤電極
閱讀�2018時間�2022-05-05 14:03:05

    為了研究電極表面電流密度的分布情況、減少或消除擴散層等因素的影�,電化學(xué)研究人員通過對比各種電極和攪拌的方式,開�(fā)出了一種高速旋�(zhuǎn)的電�,由于這種電極的端面像一個盤,所以也叫旋�(zhuǎn)圓盤電極(rotating disk electrode,RDE),簡稱旋盤電�,還叫轉(zhuǎn)盤電極。還有基于這種電極進一步改進了的旋�(zhuǎn)圓環(huán)電極�,可以測量更為復(fù)雜的電極過程的電化學(xué)參數(shù)�

定義

    為了研究電極表面電流密度的分布情況、減少或消除擴散層等因素的影�,電化學(xué)研究人員通過對比各種電極和攪拌的方式,開�(fā)出了一種高速旋�(zhuǎn)的電�,由于這種電極的端面像一個盤,所以也叫旋�(zhuǎn)圓盤電極(rotating disk electrode,RDE�,簡稱旋盤電極,還叫�(zhuǎn)盤電�。還有基于這種電極進一步改進了的旋�(zhuǎn)圓環(huán)電極�,可以測量更為復(fù)雜的電極過程的電化學(xué)參數(shù)�

�(jié)�(gòu)

    這種電極的結(jié)�(gòu)特點是圓盤電極與垂直于它的轉(zhuǎn)軸同心并具有良好的軸對稱;圓盤周圍的絕緣層相對有一定厚度,可以忽略流體動力�(xué)上的邊緣效應(yīng);同時電極表面的粗糙度遠小于擴散層厚度�

使用方法

    在測量時電極浸入測量溶液不宜太深,一般以2�3mm為宜。電極的�(zhuǎn)速要適當,太慢時自然對流起主要作�,太快時則會出現(xiàn)湍流,不能得到有效參�(shù)。要求在旋轉(zhuǎn)過程中保證電極表面出�(xiàn)層流狀�(tài)�

    旋轉(zhuǎn)圓盤電極的極限擴散電流密度公�,由V.G.Levich(前蘇�(lián))�1942年提�,Levich方程如下,極限擴散電流iL是研究電化學(xué)動力�(xué)的重要參�(shù)。如果在不同�(zhuǎn)速條件下測得iL�,作iL-ω1/2�,可求出D;用標準溶液標定后可測反�(yīng)物種的濃度,常用于定量分��

    方程中:

    iL:levich 電流

    n:電荷轉(zhuǎn)移數(shù)

    F:法拉第常�(shù)

    A:電極面�

    D:擴散系�(shù)

    w:旋�(zhuǎn)盤角速度

    v:粘�

    c:溶液濃�


用�

    利用旋轉(zhuǎn)圓環(huán)圓盤電極可以檢測出電極反�(yīng)�(chǎn)物特別是中間�(chǎn)物的存在形式與生成量,或圓環(huán)電極上捕集到的盤電極反應(yīng)�(chǎn)物的�(wěn)定性等,利用這些測量可以探測一些復(fù)雜電極反�(yīng)的機理和獲取更多的電極過程信�。因此在�(xiàn)代電化學(xué)測量中是常用的測試手段。電鍍添加劑的作用機理的探討或添加劑性能的比�,都可以用到這種電極來進行測試�

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