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旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極正確的操作方法
點(diǎn)擊次數(shù):7139 更新時(shí)間:2018-04-18
   旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極正確的操作方法
  旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極只有一個(gè)圓盤(pán),通常使用金、鉑金和玻碳作為材料,也有特別研究會(huì)使用到石墨等特種材料,或要求使用高溫的旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極。旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極適用于電化學(xué)的流體動(dòng)力學(xué)研究,在腐蝕和燃料電池等研究領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
  在電化學(xué)技術(shù)中,若電極相對(duì)于電解質(zhì)溶液保持靜止不動(dòng),稱靜止電極技術(shù);若電極和電解質(zhì)溶液相對(duì)運(yùn)動(dòng),稱流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)。旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極(或稱轉(zhuǎn)盤(pán)電極)和旋轉(zhuǎn)環(huán)盤(pán)電極是常用的兩種流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)。轉(zhuǎn)盤(pán)電極只有一圓盤(pán),環(huán)盤(pán)電極則在圓盤(pán)外圍設(shè)置一個(gè)圓環(huán),盤(pán)與環(huán)之間只有很小的間隙,圓盤(pán)或環(huán)盤(pán)圍繞中心軸旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速由一個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)調(diào)節(jié)和測(cè)量。
  在旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極的穩(wěn)態(tài)技術(shù)中,電極附近液相內(nèi)的有效擴(kuò)散層厚度,式中D為擴(kuò)散系數(shù);v為動(dòng)力粘度系數(shù);ω為圓盤(pán)電極轉(zhuǎn)動(dòng)角頻率。δ易于控制和計(jì)算,因而旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極比靜止電極有以下優(yōu)點(diǎn):濃差極化穩(wěn)定,極化曲線穩(wěn)定性好,可以測(cè)量比較迅速的電化學(xué)反應(yīng)。所以測(cè)量旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極的極化曲線,尤其在測(cè)定擴(kuò)散系數(shù)、反應(yīng)得失電子數(shù)、反應(yīng)物濃度、電鍍添加劑的整平作用和電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)等方面有廣泛的應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極通常使用金、鉑金和玻碳等作為材料,也有特別研究會(huì)使用到鈀、銠、鎢等特種材料。旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極主要用于電化學(xué)的流體動(dòng)力學(xué)研究,在燃料電池、電鍍、金屬腐蝕等研究領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
  使用的時(shí)候,測(cè)量電極浸入測(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)。
  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。因此旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極在現(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,都可以用到旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極來(lái)進(jìn)行測(cè)試。
  旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)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。利用旋轉(zhuǎn)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。我們?cè)谑褂脵C(jī)械產(chǎn)品的時(shí)候,都需要按照其正確的使用方法來(lái)進(jìn)行使用,那么今天就讓我們跟著筆者一起來(lái)了解一下旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極的使用方法吧
  在測(cè)量時(shí)旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極浸入測(cè)量溶液不宜太深,一般以2~3mm為宜。旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)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)程中保證旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)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,方程如下,極限擴(kuò)散電流iL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iL值,作iL-ω1/2圖,可求出D;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。
  我們?cè)谑褂?strong>旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極的時(shí)候需要按照上述描述的方法來(lái)進(jìn)行操作,正確的操作方法來(lái)可以正確的使用機(jī)械產(chǎn)品,以免機(jī)械產(chǎn)品因使用不當(dāng)而損傷。
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