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旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極應(yīng)用

更新時(shí)間:2012-02-27點(diǎn)擊次數(shù):4349

        為了研究電極表面電流密度的分布情況、減少或消除擴(kuò)散層等因素的影響,電化學(xué)研究人員通過(guò)對(duì)比各種電極和攪拌的方式,開(kāi)發(fā)出了一種高速旋轉(zhuǎn)的電極,由于這種電極的端面像一個(gè)盤(pán),所以也叫旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極,簡(jiǎn)稱旋盤(pán)電極,還叫轉(zhuǎn)盤(pán)電極。還有基于這種電極進(jìn)一步改進(jìn)了的旋轉(zhuǎn)圓環(huán)電極等,可以測(cè)量更為復(fù)雜的電極過(guò)程的電化學(xué)參數(shù)。
       這種電極的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是圓盤(pán)電極與垂直于它的轉(zhuǎn)軸同心并具有良好的軸對(duì)稱;圓盤(pán)周圍的絕緣層相對(duì)有一定厚度,可以忽略流體動(dòng)力學(xué)上的邊緣效應(yīng);同時(shí)電極表面的粗糙度遠(yuǎn)小于擴(kuò)散層厚度。
      在測(cè)量時(shí)電極浸入測(cè)量溶液不宜太深,一般以2~3mm為宜。電極的轉(zhuǎn)速要適當(dāng),太慢時(shí)自然對(duì)流起主要作用,太快時(shí)則會(huì)出現(xiàn)湍流,不能得到有效參數(shù)。要求在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中保證電極表面出現(xiàn)層流狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極的極限擴(kuò)散電流密度公式,由V.G.Levich(前蘇聯(lián))于1942年提出,極限擴(kuò)散電流id是研究電化學(xué)動(dòng)力學(xué)的重要參數(shù)。如果在不同轉(zhuǎn)速條件下測(cè)得id值,作id-ω1/2圖,可求出Dj;用標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定后可測(cè)反應(yīng)物種的濃度,常用于定量分析。
        利用旋轉(zhuǎn)圓環(huán)圓盤(pán)電極可以檢測(cè)出電極反應(yīng)產(chǎn)物特別是中間產(chǎn)物的存在形式與生成量,或圓環(huán)電極上捕集到的盤(pán)電極反應(yīng)產(chǎn)物的穩(wěn)定性等,利用這些測(cè)量可以探測(cè)一些復(fù)雜電極反應(yīng)的機(jī)理和獲取更多的電極過(guò)程信息。因此在現(xiàn)代電化學(xué)測(cè)量中是常用的測(cè)試手段。電鍍添加劑的作用機(jī)理的探討或添加劑性能的比較,都可以用到這種電極來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

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