一、构造与组成
主要由以下几部分组成:
1、旋转圆盘:通常由惰性材料如铂、金、玻璃碳等制成,直径一般在5-10厘米之间。这些材料具有良好的电化学稳定性和导电性。
2、环状电极:与旋转圆盘配合使用的电极,通常由铂或金等金属材料制成。环状电极与旋转圆盘在同一平面上,两者之间用绝缘材料隔离。
3、电源和控制系统:用于提供电流和控制旋转圆盘的转速。电源确保电化学反应的进行,而控制系统则保证旋转圆盘以恒定的速度旋转。
此外,还包括一些辅助部件,如电解质溶液容器、搅拌装置等,以确保实验过程的顺利进行。
二、工作原理
美国pine旋转环盘电极装置的基础部分是恒电位仪,由软件控制进行各种电化学技术的测量。软件由电脑控制,不需要任何前面板输入。主要用在恒电位极化实验中,仪器通过数字信号发生器,数据采集系统等功能对电位电流进行测量。通过对测量数据的分析,研究电化学相关体系的电化学性质。具体工作时,仪器按照一定的规律输出电位信号,同步记录体系的电流响应信号;或反之,输出电流信号,同步记录电位信号。采集到的信号,由仪器内置的微处理器解析后,变为数字信号反馈回电脑。此时在屏幕上出现的为原始的数据,电脑上装的仪器数据处理软件,具有强大的解析功能,可以对原始数据作更详细的变化和分析,得到关于研究体系的详细信息。
三、应用领域
在电化学研究中具有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:
1.电化学动力学研究:用于研究电化学反应的动力学参数,如交换电流、电子转移速率等。
2.界面电化学研究:研究电化学反应的界面特性,如电化学反应的速率常数、界面传质等。
3.电极反应机理研究:通过改变旋转圆盘的转速和电解质溶液的成分,可以控制和调节电化学反应的过程和性质,从而研究电极反应的中间产物和机理。
4.电化学传感器制备:通过将特定的敏感材料修饰在旋转圆盘表面或环状电极上,实现对特定分子或离子的灵敏检测。
5.电有机合成:在电化学合成领域,可用于控制反应条件和优化反应路径。
四、技术特点
具有以下技术特点:
1、结构简单:由旋转圆盘、环状电极、电源和控制系统等组成,便于操作和维护。
2、实验可控性高:通过控制旋转圆盘的转速和电解质溶液的成分,可以控制电化学反应的条件。
3、测量准确:在恒定的转速和流体动力学条件下,能够准确测量电化学反应的电流和电位等参数。
4、应用广泛:在电化学动力学、界面电化学、电极反应机理研究以及电化学传感器制备等领域均有重要应用。
五、主要技术参数:
电源要求: 24.0 VDC(±5%),5A(低电压直流设备)
电源适配器:100 to 240 VAC, 1.4 to 0.7 A, 50 to 60 Hz
环境温度:10℃ to 40℃
最大施加电压:±15 V
最大施加电流:±1 A
适用电流工作范围:±100 pA到±1 A
电流量程:8档(从±100 nA到±1 A)
交流阻抗频率范围:10 μHz-1 MHz
频率精度:±10 ppm
带宽(3 dB):>15 MHz
仪器外形尺寸:
160 × 324 × 255 mm
(6.3 × 12.75 × 10.0 in)
重量:
4.6 kg (10.2 lb)
综上所述,旋转环盘电极装置是电化学研究中的重要工具之一。