油料光譜儀盤(pán)電極棒電極和旋轉環(huán)盤(pán)電極是常用的兩種流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)。轉盤(pán)電極只有一圓盤(pán),環(huán)盤(pán)電極則在圓盤(pán)外圍設置一個(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,轉速由一個(gè)旋轉系統調節和測量。主要用于電化學(xué)的流體動(dòng)力學(xué)研究(或稱(chēng)動(dòng)態(tài)力學(xué)、穩態(tài)力學(xué)研究等),實(shí)際應用主要在燃料電池、電鍍、金屬腐蝕等領(lǐng)域,也有純粹做動(dòng)態(tài)電化學(xué)技術(shù)研究的會(huì )應用到。
油料光譜儀盤(pán)電極棒電極界面的電解液中對流與擴散并存,只要轉速度恒定,電極界面各處的擴散相同,可進(jìn)行嚴格的動(dòng)力學(xué)處理,電勢的測量范圍也可通過(guò)選用合適的金屬材料來(lái)改變,測量方便。轉盤(pán)電極已成為電化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究和電化學(xué)分析的重要工具。RRDE旋轉環(huán)盤(pán)電極是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(xué)研究人員通過(guò)對比各種電極和攪拌的方式,開(kāi)發(fā)出了一種高速旋轉的電極,由于這種電極的端面像一個(gè)盤(pán),所以也叫旋轉圓盤(pán)電極,簡(jiǎn)稱(chēng)旋盤(pán)電極,還叫轉盤(pán)電極。還有基于這種電極進(jìn)一步改進(jìn)了的旋轉圓環(huán)電極等,可以測量更為復雜的電極過(guò)程的電化學(xué)參數。
在旋轉圓盤(pán)電極的穩態(tài)技術(shù)中,電極附近液相內的有效擴散層厚度,式中D為擴散系數;v為動(dòng)力粘度系數;ω為圓盤(pán)電極轉動(dòng)角頻率。δ易于控制和計算,因而旋轉圓盤(pán)電極比靜止電極有以下優(yōu)點(diǎn):濃差極化穩定,極化曲線(xiàn)穩定性好,可以測量比較迅速的電化學(xué)反應。所以測量旋轉圓盤(pán)電極的極化曲線(xiàn),尤其在測定擴散系數、反應得失電子數、反應物濃度、電鍍添加劑的整平作用和電極反應動(dòng)力學(xué)參數等方面有廣泛的應用。