旋转圆盘电极

POWERPOINTTEMPLATE5.旋转圆盘电极法PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程：教程：教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：论坛：、简介2、基本构造3、基本原理4、应用举例基本简介在1942年,Levich根据流体动力学原理首次提出RDE（rotatingdiskelectrode）理论,引起电化学界广泛注意。1949年,Siver和Kabaonv从实验上证实了这个理论,并在几年之后获得了实际应。它克服了静止电极和经典的振动线电极存在的某些缺点,使电化学发展达到一个新的水平。通常平面电极上的电流是不均匀的而且水溶液中的传质速度也比较小。为了研究电极表面电流密度的分布情况、减少或消除扩散层等因素的影响，电化学研究人员通过对比各种电极和搅拌的方式，开发出了一种高速旋转的电极，由于这种电极的端面像一个盘，所以也叫旋转圆盘电极。旋转圆盘电极优点固体静电极缺点消除浓差极化很容易产生浓差极化被抛光的电极表面,保持几何形状和尺寸不发生变化。发生变化（清除由于氧化膜、钝化膜以及其它不需要的化学副反应的产生,会造成电极表面的污染简化实验装置(如搅拌系统)清除电极表面污染的操作会使电极的几何形状和尺寸发生变化。可准确地表征已知量与被测量之间关系制作简单,操作方便电极表面扩散层厚度的随机变化和电解池中搅拌系统造成电解液流动的紊乱状态,使实验数据不能重现圆盘构造我们工作室致力于专业PPT模板的发布，课件及汇报PPT的美化，并为您提供专业的PPT个性定制服务。我们秉承“给您演示的光和热”的理念，为您分担职场压力,让您的每一次亮相都信心澎湃。标题我们工作室致力于专业PPT模板的发布，课件及汇报PPT的美化，并为您提供专业的PPT个性定制服务。我们秉承“给您演示的光和热”的理念，为您分担职场压力,让您的每一次亮相都信心澎湃。标题我们工作室致力于专业PPT模板的发布，课件及汇报PPT的美化，并为您提供专业的PPT个性定制服务。我们秉承“给您演示的光和热”的理念，为您分担职场压力,让您的每一次亮相都信心澎湃。我们工作室致力于专业PPT模板的发布，课件及汇报PPT的美化，并为您提供专业的PPT个性定制服务。我们秉承“给您演示的光和热”的理念，为您分担职场压力,让您的每一次亮相都信心澎湃。点击此处添加标题ADDYOURTITLEHERE基本原理旋转圆盘电极是电极理论与流体动力学结合的产物,因此它也称为流体动力学电极。其工作原理的基本要点是：物质传递和电流密度受控于电化学活性物质,而电化学活性物质的运动是按流体动力学规律进行的。旋转圆盘电极的应用用旋转圆盘电极测定电化学动力学参数.溶液为15mMFe(CN)孟一+15oMFe(CN)音一+l。OMKCI,辅助电极用铂片,参比电极用饱和甘汞电极,电解池采用底部为锥形的玻璃电解池,电解池上端中央开口应与电极固定端紧密配合,以保证测量过程中电解池处于密封状态。极化电源用一般恒电位仪或恒电流装置。电位测量可以用普通测最设备,例如高阻电位差计、数字电压表、示波器或X一Y记录仪。电机采用转速恒定的同步电机。旋转系统中装有变速装置(采用带轮或齿轮均可),因此,可以测量电极在不同转速下的极化曲线,以及不同转速对各种电化学参数的影响。每次测量前先用金相砂纸将电极磨平,然后用浓硫酸及蒸馏水洗涤。电极浸入浓液后通氮或氢20分钟,然后开始进行测最,在整个测量过程中继续通氮或氢。全部测一录在室温下(~20℃)进行本实验所用的旋转圆盘电极和旋转L型电极图2、用旋转圆盘电极在不同转速下测得的极化曲线。1—480转/分，2—1250转/分，3—2790转/分，4—4290转/分从图中曲线可以看出当电极转速增大时,极限电流也迅速上升,在其它条件完全相同的估况下,当电极转速为480转/分时,Id=3μA,而转速为4290转/分时,Id=94μA。实验结果与扩散动力学规律：Levich公式符合图3是由图2转换为极限扩散电流Id与转速的平方根ω1/2的关系图实验表明,旋转圆盘电极在不出现湍流的情况下,Id与ω1/2成正比。由图中良好的直线关系说明我们的实验装置是完全符合要求的。由实验测得的极限扩散(图2)值,如果取v=10-2cm2/sec,由公式(2)可算出:D(Fe(CN)64-)=5.0×10-8cm2/secD(Fe(CN)63-)=5.6×10-8cm2/sec与25℃下无限稀释下D(Fe(CN)64-)=7.4×10-8cm2/secD(Fe(CN)63-)=8.9×10-8cm2/sec的比较接近。Fe(CN)64-的扩散系数稍小于Fe(CN)63-的扩散系数，这是由于前者带有较多的电荷,溶剂化程度较大,离子半径亦大,所以在溶液中的运动速度较慢。在研究电化学步骤控制的电极过程中,反应粒子的传递速度与电荷转移速度相比一定是快步骤。如果某一体系中二者的速度较接近,则出现混合控制,其化学极化的规律必然受到浓差极化的严重影响。应用旋转圆盘电极,虽然可以大大增加反应粒子的传递速度,但对许多电化学步骤速度较快的体系来说,也不免在一定程度上受浓差极化的影响,因此在半对数坐标上,曲线的直线段很短(参看图5曲线1),以致很难准确确定其Tafel斜率。为了克服这一困难,我们采用了旋转“L”形电极(图1右),该电极的特点是:工作电极表面处在支轴的一端,并朝向旋转方向,“L”形电极与圆盘电极相比,在相同转速下,其极限电流值可提高数倍图4中曲线1和曲线2是在相同电极面积,同一转速,同一体系中分别用圆盘电极和“L”型电极测得的阴极极化曲线,在圆盘电极上得到的极限电流为85μA,在“L.型电极上得到的极限电流为302μA,后者比前者大3.5倍。利用“L”型旋转电极大大提高了极限扩散电流值。。采用“L”型电极不仅提高了极限电流，而且更有利于校正浓差极化及低电流密度区逆电流的影响。为了达到这一目的,许多作者推导了下列电化学动力学方程：校正后的Tafel线与原来的Tafel线比较,直线段相应地延长了。图5中曲线1及2分别是在圆盘电极及“L”型电极上测得的Tafel曲线。从图中可以看出1曲线受浓差极化影响相当严重,几乎找不到直线段,曲线2的直线段也较短而难以确定,曲线3是由曲线2经方程式(3)校正后得到的,其直线段较长,从而可以准确地计算Tafel斜率:。由校正后的Tafe1线还可以求出交换电流id=3.8X10-3A/cm2，以及反应速度常数K=2.62x10-3cm/sec,在实验中,电极表而未作活化处理,测得的反应速度常数与我们曾用暂态法得到的结果比较,数据偏低，公式（3）适用于低电流密度区，在高电流密度区,山于浓差极化的影响变得越来越大,即使经(3)式校正后的数据也偏离Tafel直线。应用旋转圆盘电极测定了D(Fe(CN)64-)=5.0×10-8cm2/secD(Fe(CN)63-)=5.6×10-8cm2/sec利用“L”型旋转电极大大提高了极限扩散电流值。对于电化学步骤速度较快的体系,考虑到浓差极化及逆电流的影响,用校正的Tafel方程式测得了Fe(CN)63-/Fe(CN)64-体系(铂电极上)的α=0.5,n=1以及反应速率常数K=2.62×10-3cm2/sec结论TheEndThankyou