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旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極是電化學(xué)測(cè)量的重要工具

時(shí)間:2022-8-4 閱讀:641
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   旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極是電化學(xué)測(cè)量的重要工具之一,廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代電分析化學(xué)及電極過程和均相化學(xué)反應(yīng)的研究,當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤電極自身旋轉(zhuǎn)時(shí),可以使溶液在電極表面進(jìn)行有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)(即層流運(yùn)動(dòng)),并且電極表面擴(kuò)散層厚度隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。因此,使對(duì)流擴(kuò)散方程得到一個(gè)確切的分解。
  
  其結(jié)構(gòu)是在圓盤的同一平面上放一個(gè)同心圓環(huán),盤與環(huán)電極之間用絕緣材料隔離,盤電極通常用被研究的材料制成,環(huán)電極一般用鉑或金制成。為了達(dá)到優(yōu)良的電極性能,必須在加工精度、傳動(dòng)裝置、測(cè)速系統(tǒng)、環(huán)電極與盤電極的幾何形狀、同心度、絕緣性能等方面均有著特殊的要求,根據(jù)以上要求精心設(shè)計(jì)。適用于研究電極反應(yīng)的中間產(chǎn)物,研究電極過程作用機(jī)理,在金屬腐蝕的過程研究、化學(xué)電源、電分析化學(xué)和電有機(jī)合成方面得到了廣泛的應(yīng)用。
  
  旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代電分析化學(xué),以及電極動(dòng)力學(xué)的研究。從四十年代就對(duì)旋轉(zhuǎn)圓盤電極的流體力學(xué)模型和質(zhì)量傳遞方程進(jìn)行了大量的研究,其嚴(yán)格的,極限擴(kuò)散電流方程式為:Id=0.62nFAD2/3ω1/2γ-1/6C
  式中:
  Id:圓盤電極的極限擴(kuò)散電流,A/Cm2
  n:參與電化學(xué)反應(yīng)的電子數(shù)Cm2/秒。F:法拉第常數(shù)。
  γ:溶液的動(dòng)力學(xué)粘度。Cm2/秒。
  ω:電極的旋轉(zhuǎn)速度。弧度/秒。
  C:被測(cè)離子的濃度。

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