Установки вращающийся дисковый электрод, ВЭД

Вращающийся дисковый электрод (Rotating disk electrode, RDE и Rotating ring disk electrode, RRDE), является мощным инструментом для изучения кинетики и механизмов электродных процессов.

Когда электрод вращается, реагент направляется конвекцией к поверхности электрода, а продукт отводится от поверхности электрода (Рис. 1)

Конвекцией можно управлять, изменяя скорость вращения электрода, создавая четко определенный профиль ламинарного потока по поверхности электрода, который может позволить проводить количественный анализ в соответствии с уравнением Левича. Если скорость реакции на вращающимся дисковом электроде  лимитируется массопереносом, то плотность тока (в отсутствие миграции реагирующих ионов) одинакова по всей пов-сти и равна (в А/м²):

где: ω - угловая скорость вращения электрода (рад/с), ν - кинематич. вязкость р-ра (м²/с), D_k - коэф. диффузии реагирующего в-ва (м²/с), n - число электронов, участвующих в р-ции, F - число Фарадея, с₀ и с_з - концентрации (моль/м³).

Метод вращающего дискового электрода применим для процессов, скорость к-рых лимитируется диффузией; характерный их признак - прямая пропорциональность между i и ω^1/2.

Важнейшая разновидность дискового электрода - вращающийся дисковый электрод с кольцом (Рис. 3).

Он состоит из диска и кольца, расположенных в одной плоскости и которые электрически независимых друг от друга. При вращении продукты реакции переносятся с потоком жидкости к кольцу и могут быть обнаружены на нем по электрохимическим реакциям окисления или восстановления. Отношение тока на кольце к току на диске не зависит от скорости вращения и определяется только радиусом диска и внутренними и внешними радиусами кольца. Если продукт реакции нестойкий, то это отношение тем меньше, чем больше константа нестойкости и чем меньше скорость вращения электрода. Метод вращающегося дискового электрода с кольцом используется для исследования сложных многостадийных электродных процессов, измерения времени жизни нестойких промежуточных продуктов и исследования процессов адсорбции.