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技術文章
旋轉圓盤電極應用
點擊次數：4665 發布時間：2012-2-27
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響，電化學研究人員通過對比各種電極和攪拌的方式，開發出了一種高速旋轉的電極，由于這種電極的端面像一個盤，所以也叫旋轉圓盤電極，簡稱旋盤電極，還叫轉盤電極。還有基于這種電極進一步改進了的旋轉圓環電極等，可以測量更為復雜的電極過程的電化學參數。
這種電極的結構特點是圓盤電極與垂直于它的轉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，可以忽略流體動力學上的邊緣效應；同時電極表面的粗糙度遠小于擴散層厚度。
在測量時電極浸入測量溶液不宜太深，一般以2～3mm為宜。電極的轉速要適當，太慢時自然對流起主要作用，太快時則會出現湍流，不能得到有效參數。要求在旋轉過程中保證電極表面出現層流狀態。旋轉圓盤電極的極限擴散電流密度公式，由V.G.Levich（前蘇聯）于1942年提出，極限擴散電流id是研究電化學動力學的重要參數。如果在不同轉速條件下測得id值，作id-ω1/2圖，可求出Dj；用標準溶液標定后可測反應物種的濃度，常用于定量分析。
利用旋轉圓環圓盤電極可以檢測出電極反應產物特別是中間產物的存在形式與生成量，或圓環電極上捕集到的盤電極反應產物的穩定性等，利用這些測量可以探測一些復雜電極反應的機理和獲取更多的電極過程信息。因此在現代電化學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較，都可以用到這種電極來進行測試。