油料光譜儀盤電極棒電極和旋轉環(huán)盤電極是常用的兩種流體動力學技術。轉盤電極只有一圓盤,環(huán)盤電極則在圓盤外圍設置一個圓環(huán),盤與環(huán)之間只有很小的間隙,圓盤或環(huán)盤圍繞中心軸旋轉,轉速由一個旋轉系統(tǒng)調節(jié)和測量。主要用于電化學的流體動力學研究(或稱動態(tài)力學、穩(wěn)態(tài)力學研究等),實際應用主要在燃料電池、電鍍、金屬腐蝕等領域,也有純粹做動態(tài)電化學技術研究的會應用到。
油料光譜儀盤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,可進行嚴格的動力學處理,電勢的測量范圍也可通過選用合適的金屬材料來改變,測量方便。轉盤電極已成為電化學動力學研究和電化學分析的重要工具。RRDE旋轉環(huán)盤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,電化學研究人員通過對比各種電極和攪拌的方式,開發(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(huán)電極等,可以測量更為復雜的電極過程的電化學參數(shù)。
在旋轉圓盤電極的穩(wěn)態(tài)技術中,電極附近液相內的有效擴散層厚度,式中D為擴散系數(shù);v為動力粘度系數(shù);ω為圓盤電極轉動角頻率。δ易于控制和計算,因而旋轉圓盤電極比靜止電極有以下優(yōu)點:濃差極化穩(wěn)定,極化曲線穩(wěn)定性好,可以測量比較迅速的電化學反應。所以測量旋轉圓盤電極的極化曲線,尤其在測定擴散系數(shù)、反應得失電子數(shù)、反應物濃度、電鍍添加劑的整平作用和電極反應動力學參數(shù)等方面有廣泛的應用。