Электрод вращающийся дисковый

Фрумкин и Некрасов для изучения промежуточных продуктов сложных многостадийных электродных процессов предложили использовать вращающийся дисковый электрод с кольцом. Вид вращающегося дискового электрода с кольцом в разрезе и с торца показан на рис. 93. Электрически диск и кольцо независимы, так как разделены тонкой прокладкой из изолирующего материала (тефлона), а механически они представляют единое целое и вращаются вокруг общей оси. [c.173]

Рис. У.4. Зависимость предельной плотности тока от скорости враще-, ния дискового электрода.

Важнейшая разновидность Д. э.-дисковый электрод, вращающийся с кольцом. Он состоит из диска и кольца, к-рые электрически независимы друг от друга, т.к. разделены узкой изолирующей прослойкой, а механически представляют единое целое и вращаются вокруг общей оси (рис. 2). Пов-сти диска и кольца лежат в одной плоскости. При вращении продукты р-ции, образующиеся на диске, переносятся с потоком жидкости к кольцу и м. б. обнаружены на нем по электрохим. р-циям окисления или восстановления. Если продукт р-ции устойчив, то отношение тока на кольце к току на диске (т. наз. коэф. эффективности) не зависит от скорости вращения и определяется только радиусом диска и внутренним и внешним радиусами кольца. Если же продукт р-ции нестойкий (напр., исчезает в ходе р-ции с компонентами р-ра), то это отношение тем меньше, чем больше константа нестойкости и чем меньше скорость вращения электрода. Метод вращающегося Д. э. с кольцом используется для исследования механизма сложных многостадийных электродных процессов для измерения времени жизни нестойких промежут. продуктов дпя исследования процессов адсорбции. [c.77]

Вид вращающегося дискового электрода с кольцом в разрезе и с торца показан на рис. 93. Электрически диск и кольцо независимы, так как разделены тонкой прокладкой из изолирующего материала (тефлона), а механически они представляют единое целое и вращаются вокруг общей оси. [c.184]

Установка для измерения поляризационных кривых иа вращающемся дисковом электроде. В состав такой установки прежде всего входит электродвигатель постоянного тока, на валу которого укрепляется исследуемый электрод. Изменение скорости его вращения достигается изменением напряжения, подаваемого на мотор. Электрод можно вращать также с помощью двигателей трехфазного тока, которые обладают стабильной скоростью вращения. В этом случае электрод соединяется с мотором через систему шкивов передачей из крученой капроновой нити, натираемой канифолью. При этом скорость [c.249]

Электрическая часть экспериментальной установки ясна из рис. 19. Укажем только, что катодом служил никелевый диск, а анодом — медный катод на дне тигля. Для выявления влияния кинетики электролита на электрический ток, протекающий через электрод, рассмотрим процесс переноса ионов в пограничном слое около дискового катода, который вращается с постоянной угловой скоростью озк. Если миграция ионов в электролите пренебрежимо мала, то этот процесс описывается следующим уравнением [c.55]

Согласно работ [99], 1 г исследуемого порошка, смешанного с буфером и внутренним стандартом, наносят на покрытый жидким стеклом торец медного или алюминиевого кольца, который во время съемки спектра служит нижним электродом и вращается со скоростью 2 o6 MUH. Иногда на боковую поверхность латунного [1001 или угольного [101] цилиндра наносят тонким слоем порошкообразную пробу и закрепляют ее клеем. Затем цилиндр используют в качестве нижнего электрода, который во время экспозиции медленно вращается и линейно перемещается. В качестве нижнего электрода применяют также угольные или медные электроды в форме желобка [102, 103], пластины [104] или массивной плитки [105, 106], которые в процессе горения дуги передвигаются в горизонтальной плоскости. Имеется описание методики введения порошка в зону разряда вращающимся в вертикальной плоскости нижним дисковым электродом, наподобие анализа растворов [107]. Результаты анализов, выполненных методами вращающегося или движущегося электрода, очень сильно зависят от летучести отдельных составляющих пробы. [c.25]

Получает распространение способ введения жидких проб в зону разряда посредством вращающегося в вертикальной плоскости нижнего дискового электрода. Верхний электрод — стержень. Электро ды обычно изготовляют из угля или графита, иногда из меди [138 141, 142]. Под нижним электродом устанавливают чашку с жид костью. Диск, вращаясь, увлекает жидкость в зону разряда (рис. 7) Иногда [138] применяют два диска, вращающихся в плоскости перпендикулярной к оптической оси спектрографа (рис. 8). Разряд происходит между двумя дисками. [c.28]

Рассмотрим распределение тока на вращающемся дисковом электроде [3, 5] (рис. 103-1), вмонтированном в еще больший диск из непроводящего материала. При этом оба диска вращаются в растворе электролита. Предполагается, что противоэлектрод находится достаточно далеко и что он не влияет на распределение тока на дисковом электроде. Вопрос о предельном токе рассматривался в разд. 103, 114 и 120. В этом случае ток распределен по поверхности электрода равномерно. Первичное и вторичное распределения тока обсуждались в разд. 116 и 117. [c.431]

Наряду с усовершенствованием ртутных электролизеров горизонтального типа, были разработаны ртутные электролизеры с вертикальным расположением электродов. Одна из таких конструкций (рис. 154) имеет стальные вращающиеся дисковые катоды. Катодные амальгамированные диски имеют диаметр 1,8 м и вращаются вокруг горизонтальной оси. В нижней части электролизера находится разбавленная амальгама. Верхняя часть заполнена рассолом, там же между дисками установлены графитовые аноды. [c.363]

Эти же авторы предложили электролизер в виде коллоидной мельницы. Стационарный кольцеобразный дисковый электрод небольшим пространством отделен от другого подобного электрода, который вращается с частотой 6000 об/мин. Электролит поступает в центральную часть электролизера. Происходит интенсивный массоперенос и уменьшается концентрационная поляризация. Электролизер работает при малых омических потерях. Быстрое вращение способствует высокой интенсивности процесса при малом времени пребывания реагирующих веществ в ванне. [c.29]

Если мы хотим применить общее уравнение конвективной диффузии к случаю электролиза с вращающимся дисковым электродом, то нет необходимости вести расчет того, как процесс будет меняться с течением времени. Обычно дисковый электрод бывает небольших размеров, а объем раствора, в котором он вращается, является сравнительно большим. По этому процесс быстро достигает достаточно устойчивого режима. Мы и ограничимся рассмотрением такого, с практической точки зрения, [c.7]

Представим себе другую картину. Дисковый электрод или вообще электрод в виде горизонтальной плоскости находится в покое, а вдали от такого электрода электролит вращается с постоянной угловой скоростью (О. В этом случае возникает аналогичный только что рассмотренному явлению эффект, но с переменой направления движения электролита. Для электролита, находящегося на некотором расстоянии от электрода в виде горизонтальной плоскости, центробежная сила и радиальный градиент давления взаимно уравновешиваются. Для электролита, находящегося вблизи электрода, азимутальная скорость вследствие торможения понижена. Поэтому в этом случае центробежная сила значительно понижена, между тем как направленный внутрь радиальный градиент давления остается таким же, как и на большом расстоянии от электрода. В результате вблизи электрода возникает радиальное течение, направленное внутрь, которое в свою очередь вызывает вс ледствие условия неразрывности движения восходящее течение в осевом направлении. [c.30]

В последние годы осуществлена интересная модификация этого метода — вращающийся дисковый электрод с кольцом (А. Н. Фрумкин, В. Г. Левич, Л. Н. Некрасов, Ю. Б. Иванов). Диск и кольцо вращаются как одно целое, но входят в разные электрические цепи. Если в процессе реакции на диске образуются неустойчивые промежуточные продукты, то они относятся потоком жидкости на кольцо, где и улавливаются. [c.156]

В настоящее время свойства мембран, используемых для изготовления электрохимических сенсоров, вызывают значительный интерес. Традиционно скорость переноса частиц через мембрану измеряют, помещая ее между двумя перемешиваемыми растворами с разными концентрациями исследуемого вещества. Если известна толщина мембраны, то по результирующему потоку между двумя отделениями ячейки можно рассчитать коэффициент диффузии. Однако условия перемешивания далеко не всегда хорошо определены. Для изучения мембранного транспорта недавно был использован вращающийся дисковый электрод с нанесенной на него мембраной [28-30]. Вращая электрод с разной скоростью, можно изменять отношение скоростей внешней и внутренней диффузии (проницаемость). Стационарный поток через мембрану измеряют, проводя электролиз диффундирующих частиц на электроде, контактирующем с внутренней стороной мембраны. Тогда результирующий ток определяется выражением [c.140]

Вращающийся дисковый электрод широко используется для изучения закономерностей электрохимических реакций, если медленной стадией является стадия массопереноса или стадия разряда—ионизации. Это связано с тем, что перемешивание раствора вращающимся электродом различной формы или специальной мешалкой увеличивает скорость подгюда реагирующего вещества к поверхности электрода, и поэтому по сравнению с капельным ртутным электродом вращаю-1ЦИЙСЯ дисковый электрод обладает существенным преимуществом — с его помощью можно измерять скорости более быстрых электрохимических реакций. Кроме того, вращающийся дисковый электрод позволяет исследовать кинетику электрохимических реакций на твердых металлах, что важно для решения теоретических и прикладных задач в электрохимии. [c.243]

Рассмотренные вольтамперометрические методы осуществимы со стационарными электродами в неперемешиваемых растворах, когда временной масштаб эксперимента в большинстве случаев определяется скоростью развертки. Если электрод вращается или же перемешивается раствор, то процесс массопереноса осуществляется принудительной конвекцией, а не только диффузией, и регистрируемые в условиях конвективного массопереноса кривые ток — потенциал относительно нечувствительны к скоростям развертки. В таких условиях работают вращающиеся дисковый и проволочный электроды, струйчатые ртутные электроды, конические и трубчатые твердые электроды. Иногда их называют гидродинамическими электродами, а измерение I—Я-кривых — гидродинамической вольтамперометрией. Эти методы представляют интерес в непрерывном анализе протекающих растворов и в электрохимическом синтезе в проточных электролизерах. [c.388]

Для низкомолекулярных органических веществ в водных растворах или смесях воды с органическими растворителями величина коэффициента диффузии О лежит в пределах 3-10" — 8-10- см 1сек [84]. Коэффициенты диффузии щелочных металлов в амальгамах имеют тот же порядок, но численные значения их несколько выше коэффициентов диффузии органических веществ (см. гл. 1). Можно ориентировочно подсчитать ожидаемые скорости процесса в этих случаях. Рассмотрим, например, процесс, когда перемешивание амальгамы осуществляется электромагнитной мешалкой, что обычно в лабораторных условиях и делается. Для этого воспользуемся формулой расчета плотности тока на вращающемся дисковом электроде [85]. Хотя в рассматриваемом нами случае амальгамный электрод вращается электромагнитной мешалкой, в первом приближении можно считать, что характер движения жидкости аналогичен тому, который наблюдается при вращении дискового электрода. [c.135]

При использовании вращ.ающегося дискового электрода образующиеся на нем продукты отбрасываются с его поверхности по горизонтачн и поэтому дальше не обнаруживаются. Для получения дополнительной информации был применен [128] вращающийся дисковый электрод с кольцом (ВДЭК). Электрод [c.129]

Если число переноса постоянно, то изменение ковцгатфацйи определяемого вещества можно контрошровааъ, нзш яя силу тока. Постоянство то подцер-живают, сохрармя постоянной толщину диффузионного слоя, т. е. перемешивая раствор нли позволяя ему течь, нли вращая с постоянней скоростью дисковый электрод [c.432]

Интересная зависимость предельной плотности тока пр получается, когда предельная плотность тока диффузии д на враща-юш ийся дисковый электрод регулируется изменением числа оборотов (O сек ). [c.365]

Суть метода заключается в следующем (рис. 3). Жидкук> пробу вводят в зону разряда посредством вращающегося в вертикальной плоскости нижнего дискового электрода 3 (диаметр 13,5 мм, толщина 3 мм). Электроды обычно изготавливают из угля или графита, иноода для анализа растворов — из меди или алюминия. Для определения малых примесей используют дуговое возбуждение спектра, для высоких концентраций — дугу и искру. Диск, частично погруженный в ванночку с пробой 4, вращаясь, увлекает пробу в зону разряда. По мере подъема жидкости и ириближения к зоне разряда она нагревается и испаряется. При использовании дугового возбуждения при достаточно медленном вращении электрода к моменту входа в зону разряда участок электрода полностью освобождается от летучей основы пробы. Таким образом, непосредственному анализу подвергается не жидкая проба, а значительно концентрированный сухой остаток (зола). Благодаря этому существенно повышаются чувствительность и точность анализа. При искровом возбуждении электрод и проба нагреваются меньше, и к моменту подхода к зоне разряда основа не успевает полностью испариться. Участок электрода после прохождения зоны разряда по мере вращения электрода частично отдает тепло окружающей атмо- [c.17]

В качестве первого примера рассмотрим задачу о конвективной диффузии к вращающемуся дисковому электроду, хорошо известному электрохимикам. Представим себе большой или бесконечный диск, вращающийся вокруг своей оси в бесконечной жидкой среде, так что пристенными и краевыми эффектами можно. пренебречь. В действительности краевыми эффектами можно пренебречь при подходящей конструкции диска. Так, мы будем рассматривать электрод в виде диска, вмонтированного в еще большую изолирующую поверхность, как показано на рис. 103-1. При этом диск вместе с изолирующей поверхностью вращается. Такая система рассмотрена Риддифордом [8]. [c.340]

Так как в анодной инверсионной вольтамперометрии стадик>-потенциостатического электролиза выполняют при потенциале на 300—400 мВ более отрицательном, чем полярографически потенциал полуволны, и раствор перемешивается или вращается электрод, то протекающий в момент времени t ток i t) достаточно хорошо выражается уравнением для диффузии к вращающемуся дисковому электроду (см. гл. 5) или, по крайней мере, выражением, эквивалентным ему. Таким образом, дла электродного процесса, описываемого уравнением (9.1) [c.529]

В тачестве индикаторного электрода применяли платиновый дисковый вращающийся анод (0 2 мм, скорость враще- [c.68]

Наиболее интересен электролиз на вращающемся дисковом электроде, теория которого была разработана Левичем [34, 35]. Этот электрод представляет собой диск, рабочей поверхностью которого служит одна из его сторон [вторая сторона и боковая (цилиндрическая) поверхность изолированы от раствора]. Диск вращается вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно к плоскости диска. Раствор, соприкасающийся с плоскостью диска, отбрасывается центробежной силой к его краям, благодаря чему вблизи центра диска создается пониженное гидростатическое давление, заставляющее струю свежего раствора двигаться к диску иерпеидикулярио к его плоскости. Слой жидкости, непосредственно прилегающий к поверхности диска, неподвижен по отношению к этой поверхности, причем толщина этого слоя ( граничного слоя Прандтля ), как показано Левичем, постоянна вдоль всей поверхности диска, не зависит от времени и определяется угловой скоростью вращения диска со и кинематической вязкостью раствора V. Градиент концентрации деполяризатора в пределах указанного слоя определяет величину диффузионного потока через слой, а следовательно, и ток. Для его величины Левич получил уравнение [c.19]

После шлифовки дисковый электрод тщательно промывают дистиллированной водой, а затем рабочим электролитом и навинчивают на токоподводящую ось. Включением мотора приводят электрод во вращение. Правильно смонтированный электрод должен вращаться без видимых глазу биений. Число оборотов дискового электрода / (об/мин) определяют с помощью строботахометра (СТ-3). Установив число оборотов, мотор выключают и помещают вращающийся дисковый электрод в ячейку (поднимают столик с ячейкой и совмещают посадочное гнездо в крышке ячейки с конусом оправы вращающегося дискового электрода). Закончив сборку ячейки, заполняют электролитический ключ со стороны ячейки исследуемым раствором, а со стороны электрода сравнения 0,5 М N32804. Перед снятием поляризационных кривых исследуемый раствор насыщают в течение 30 мин инертным газом. Измерения ведут при комнатной температуре. [c.165]

Ячейку для измерений предварительно тщательно промывают дистиллированной водой, а затем исследуемым раствором. После этого заполняют ячейку раствором 0,05 М Си504+1 М Нг504 таким образом, чтобы дисковый электрод был погружен в раствор на 2 см. Ячейку закрывают крыщкой, в которой укреплены вспомогательный медный электрод, электролитический ключ и трубки для ввода и вывода инертного газа. Подготовленную ячейку помещают на специальный столик, после чего собирают поляризующий и потенциометрический контуры (см. работу 3.4). Дисковый электрод должен вращаться без биений. Перед снятием поляризационных кривых определяют число оборотов дискового электрода с помощью строботахометра. Помещают дисковый электрод в ячейку и одновременно герметизируют ее, после чего в течение 30 мин исследуемый раствор насыщают инертным газом (азот, аргон). [c.206]

Гаким образом, предельный ток вращающегося дискового электрода пропорционален квадратному корню из скорости вращения чем быстрее вращается электрод, тем гоньше неподвижный слой и тем эффективнее перенос вещества к поверхности шектрода. [c.193]

Лабораторный практикум по теоретической электрохимии (1979) -- [ c.31 , c.74 ]

Основы современного электрохимического анализа (2003) -- [ c.397 ]

Основы полярографии (1965) -- [ c.103 , c.106 , c.488 ]

Электрохимический синтез органических веществ (1976) -- [ c.8 ]

Электрохимический синтез органических веществ (1976) -- [ c.8 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология