กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 1 นาที

อิเล็กโทรดแบบจานหมุน

ในเคมีวิเคราะห์อิเล็กโทรดจานหมุน ( RDE ) เป็นอิเล็กโทรดทำงานที่ใช้ในระบบอิเล็กโทรดสามตัวสำหรับโวลแทมเมตรีไฮโดรไดนามิก อิ เล็กโทรดจะหมุนระหว่างการทดลอง...

อิเล็กโทรดแบบจานหมุน

ในเคมีวิเคราะห์อิเล็กโทรดจานหมุน ( RDE ) เป็นอิเล็กโทรดทำงานที่ใช้ในระบบอิเล็กโทรดสามตัวสำหรับโวลแทมเมตรีไฮโดรไดนามิก [ 1 ] อิ เล็กโทรดจะหมุนระหว่างการทดลอง ทำให้เกิดการไหลของสารวิเคราะห์ไปยังอิเล็กโทรด อิเล็กโทรดทำงานเหล่านี้ใช้ใน การศึกษา ทางเคมีไฟฟ้าเมื่อตรวจสอบกลไกปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับ เคมี รีดอกซ์ รวมถึงปรากฏการณ์ทางเคมีอื่นๆ อิเล็กโทรดจานวงแหวนหมุนที่ซับซ้อนกว่าสามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดจานหมุนได้หากปล่อยให้วงแหวนไม่ทำงานระหว่างการทดลอง

โครงสร้าง

อิเล็กโทรดประกอบด้วยแผ่นดิสก์นำไฟฟ้าที่ฝังอยู่ในพอลิเมอร์หรือเรซินที่ไม่นำไฟฟ้าและไม่ทำปฏิกิริยา ซึ่งสามารถติดเข้ากับมอเตอร์ไฟฟ้าที่ควบคุมอัตราการหมุนของอิเล็กโทรดได้อย่างละเอียด แผ่นดิสก์นี้ เช่นเดียวกับอิเล็กโทรดทำงานอื่นๆ โดยทั่วไปทำจากโลหะมีค่าหรือคาร์บอนแก้วอย่างไรก็ตาม สามารถใช้วัสดุที่นำไฟฟ้าได้ทุกชนิดตามความต้องการเฉพาะ

การทำงาน

การหมุน ของแผ่นดิสก์มักอธิบายในแง่ของความเร็วเชิงมุมขณะที่แผ่นดิสก์หมุน สารละลายบางส่วนที่เรียกว่าชั้นขอบเขต ไฮโดรไดนามิก จะถูกดึงโดยแผ่นดิสก์ที่หมุน และแรงเหวี่ยง ที่เกิดขึ้น จะเหวี่ยงสารละลายออกไปจากศูนย์กลางของอิเล็กโทรด สารละลายจะไหลขึ้นในแนวตั้งฉากกับอิเล็กโทรดจากส่วนใหญ่เพื่อแทนที่ชั้นขอบเขต ผลลัพธ์โดยรวมคือ การไหล แบบราบเรียบของสารละลายไปยังและผ่านอิเล็กโทรด อัตราการไหลของสารละลายสามารถควบคุมได้โดยความเร็วเชิงมุมของอิเล็กโทรดและจำลองทางคณิตศาสตร์ได้ การไหลนี้สามารถบรรลุสภาวะที่กระแสไฟฟ้าคงที่ถูกควบคุมโดยการไหลของสารละลายมากกว่าการแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งแตกต่างจากการทดลองที่อยู่นิ่งและไม่มีการกวน เช่น โวลแทมเมตรีแบบวัฏจักรซึ่งกระแสไฟฟ้าคงที่ถูกจำกัดโดยการแพร่กระจายของสารในสารละลาย

กราฟโวลต์แอมโมแกรมแบบกวาดเชิงเส้นของโดปามีน 100 μM ในสารละลายบัฟเฟอร์ฟอสเฟต ดัดแปลงจากวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของ D. Sopchak มหาวิทยาลัย Case Western Reserve ปี 2001 รูปที่ 4.1

โดยการทำการทดลองวอลแทมเมตรีแบบกวาดเชิงเส้นและการทดลองอื่นๆ ที่อัตราการหมุนต่างๆ กัน จะสามารถศึกษาปรากฏการณ์ทางเคมีไฟฟ้าที่แตกต่างกันได้ รวมถึงการถ่ายโอนอิเล็กตรอนหลายตัว จลวิทยาของการถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่ช้า ขั้นตอนการดูดซับ/การคายประจุ และกลไกปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้า

ความแตกต่างของพฤติกรรมจากอิเล็กโทรดแบบอยู่กับที่

การกลับทิศทางการกวาดศักย์ไฟฟ้าที่ใช้ในโวลแทมเมตรีแบบวัฏจักรนั้นแตกต่างจากระบบ RDE เนื่องจากผลิตภัณฑ์จากการกวาดศักย์ไฟฟ้าจะถูกกวาดออกไปจากอิเล็กโทรดอย่างต่อเนื่อง การกลับทิศทางจะสร้าง เส้นโค้ง iE ที่คล้ายกัน ซึ่งจะตรงกับการสแกนไปข้างหน้าอย่างใกล้เคียง ยกเว้นกระแสประจุไฟฟ้าแบบคาปาซิทีฟ RDE ไม่สามารถใช้สังเกตพฤติกรรมของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาของอิเล็กโทรดได้ เนื่องจากผลิตภัณฑ์เหล่านั้นถูกกวาดออกไปจากอิเล็กโทรดอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม อิเล็กโทรดแบบวงแหวนและแผ่นดิสก์หมุนได้นั้นเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบปฏิกิริยาเพิ่มเติมนี้ กระแสสูงสุดในโวลแทมโมแกรมแบบวัฏจักรสำหรับ RDE เป็นบริเวณที่มีลักษณะคล้ายที่ราบ ซึ่งควบคุมโดยสมการของเลวิชกระแสจำกัดมักจะสูงกว่ากระแสสูงสุดของอิเล็กโทรดแบบอยู่กับที่มาก เนื่องจากกระบวนการขนส่งมวลของสารตั้งต้นถูกกระตุ้นอย่างแข็งขันโดยแผ่นดิสก์ที่หมุนได้ และไม่ได้ถูกควบคุมโดยการแพร่กระจายเพียงอย่างเดียว เช่นเดียวกับกรณีของอิเล็กโทรดแบบอยู่กับที่ แน่นอนว่า อิเล็กโทรดแบบแผ่นดิสก์หมุนได้ใดๆ ก็สามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดแบบอยู่กับที่ได้เช่นกัน โดยการใช้งานโดยปิดตัวหมุน

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotating_disk_electrode&oldid=1168475078 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อิเล็กโทรดแบบจานหมุน

ในเคมีวิเคราะห์อิเล็กโทรดจานหมุน ( RDE ) เป็นอิเล็กโทรดทำงานที่ใช้ในระบบอิเล็กโทรดสามตัวสำหรับโวลแทมเมตรีไฮโดรไดนามิก อิ เล็กโทรดจะหมุนระหว่างการทดลอง...

โครงสร้าง

อิเล็กโทรดประกอบด้วยแผ่นดิสก์นำไฟฟ้าที่ฝังอยู่ในพอลิเมอร์หรือเรซินที่ไม่นำไฟฟ้าและไม่ทำปฏิกิริยา ซึ่งสามารถติดเข้ากับมอเตอร์ไฟฟ้าที่ควบคุมอัตราการหมุนของอิเล็กโทรดได้อย่างละเอียด แผ่นดิสก์นี้ เช่นเดียวกับอิเล็กโทรดทำงานอื่นๆ โดยทั่วไปทำจาก โลหะมีค่า หรือ...

การทำงาน

การหมุน ของแผ่นดิสก์มักอธิบายในแง่ของ ความเร็วเชิงมุม ขณะที่แผ่นดิสก์หมุน สารละลายบางส่วนที่เรียกว่า ชั้นขอบเขต ไฮโดรไดนามิก จะถูกดึงโดยแผ่นดิสก์ที่หมุน และ แรงเหวี่ยง ที่เกิดขึ้น จะเหวี่ยงสารละลายออกไปจากศูนย์กลางของอิเล็กโทรด...

ความแตกต่างของพฤติกรรมจากอิเล็กโทรดแบบอยู่กับที่

การกลับทิศทางการกวาดศักย์ไฟฟ้าที่ใช้ใน โวลแทมเมตรีแบบวัฏจักร นั้นแตกต่างจากระบบ RDE เนื่องจากผลิตภัณฑ์จากการกวาดศักย์ไฟฟ้าจะถูกกวาดออกไปจากอิเล็กโทรดอย่างต่อเนื่อง การกลับทิศทางจะสร้าง เส้นโค้ง iE ที่คล้ายกัน ซึ่งจะตรงกับการสแกนไปข้างหน้าอย่างใกล้เคียง...