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你对旋转圆盘电极的基本工作原理知道多少?

2021-11-04 [434]
   旋转圆盘电极广泛应用在现代电分析化学及电极过程和均相化学反应的研究,当电极自身旋转时,可以使溶液在电极表面进行有规律的运动(即层流运动),并且电极表面扩散层厚度随转速的变化而变化。因此,使对流扩散方程得到一个确切的分解。
  旋转圆盘电极的基本工作原理
  该电极广泛应用在现代电分析化学,以及电极动力学的研究。从四十年代就对电极的流体力学模型和质量传递方程进行了大量的研究,其严格的,极限扩散电流方程式为:
  Id=0.62nFAD2/3ω1/2γ-1/6C
  式中:
  Id:圆盘电极的极限扩散电流,A/Cm2
  n:参与电化学反应的电子数Cm2/秒。F:法拉第常数。
  γ:溶液的动力学粘度。Cm2/秒。
  ω:电极的旋转速度。弧度/秒。
  C:被测离子的浓度。
  由方程式可知,电极的极限扩散电流Id和转速V的平方根成良好的线性关系,如以Id对N½作图,可得一直线,其斜率为0.62nFAD2/3γ-1/6C,则可求出反应粒子的扩散系数D。
  δ=1.61D1/3ω-1/2γ-1/6
  式中:
  δ:扩散层厚度。
  D:被测电原性物质的扩散系数。Cm2/秒。
  γ:溶液的动力粘度。Cm2/秒。
  ω:旋转速度。转速/秒。
  由此可见,旋转圆盘电极表面扩散层有效厚度δ是一个可准确计算的量,一旦知道D、γ、ω就可计算δ,电极表面扩散层有效厚度δ具有这些优点,使之在电分析化学及工业生产中得到广泛的应用。