RRDE型 旋轉(zhuǎn)環(huán)盤(pán)電極使用說(shuō)明書(shū)

一、儀器簡(jiǎn)介及使用范圍

   RRDE型旋轉(zhuǎn)環(huán)--盤(pán)電極是電化學(xué)測(cè)量的重要工具之一，它的主要結(jié)構(gòu)是在園盤(pán)的同一平面上放一個(gè)同心圓環(huán)，盤(pán)與環(huán)電極之間用絕緣材料隔離。盤(pán)電極通常用被研究的材料制成，環(huán)電極一般用鉑或金制成。為了達(dá)到優(yōu)良的電極性能，旋轉(zhuǎn)環(huán)——盤(pán)電極必須在加工精度、傳動(dòng)裝置、測(cè)速系統(tǒng)、環(huán)電極與盤(pán)電極的幾何形狀、同心度、絕緣性能等方面均有著特殊的要求。RRDE型旋轉(zhuǎn)環(huán)--盤(pán)電極根據(jù)以上要求精心設(shè)計(jì)，具有外形美觀、電極間絕緣性能高、環(huán)盤(pán)之間的同心度好、轉(zhuǎn)速范圍大、自動(dòng)顯示轉(zhuǎn)速和自動(dòng)設(shè)置控制除氧攪拌時(shí)間等特點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)環(huán)——盤(pán)電極特別適用于研究電極反應(yīng)的中間產(chǎn)物，對(duì)于研究電極過(guò)程作用機(jī)理也很有用處，因而在金屬腐蝕的過(guò)程研究、化學(xué)電源、電分析化學(xué)和電有機(jī)合成方面得到了廣泛的應(yīng)

用。

二、主要技術(shù)指標(biāo)

1、儀器在開(kāi)機(jī)通電旋轉(zhuǎn)30min后可在下列環(huán)境中連續(xù)使用

①環(huán)境溫度：0～40℃

②相對(duì)濕度：≤80%

③電　　源：220V±22V   50Hz±0.5Hz

④無(wú)顯著振動(dòng)和強(qiáng)電磁場(chǎng)。

2、轉(zhuǎn)速范圍：40～8300r/ｍin

3、精　　度：測(cè)速精度可達(dá)0.5%±1個(gè)字（滿度）

4、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定度：1500 r/ｍin以上相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)于1%

　　　　　　   1500 r/ｍin以下標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于20

            8000 r/ｍin時(shí)不超過(guò)50 r/ｍin

5、電極頭徑向跳動(dòng)≤0.05mm；無(wú)軸向竄動(dòng)

6、電極與其它部分的絕緣電阻＞10MΩ

7、外形尺寸：210×240×320（mm）

8、重　　量：7.6Kg

9、功　　耗：＜25W

三、工作原理

1、電極反應(yīng)原理

   當(dāng)RRDE型旋轉(zhuǎn)環(huán)--盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果層流條件滿足，被測(cè)溶液將從園盤(pán)中心上升，與圓盤(pán)接近后，沿圓盤(pán)徑向向外運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)絕緣層到達(dá)環(huán)電極，環(huán)電極和盤(pán)電極是分別極化的。

   當(dāng)電化學(xué)反應(yīng)在盤(pán)電極上發(fā)生后，必有中間產(chǎn)物B被流體的切向運(yùn)動(dòng)帶到圓盤(pán)上，環(huán)電極預(yù)先控制在B的極限擴(kuò)散電位區(qū)，使B可以在環(huán)電極上迅速反應(yīng)掉，根據(jù)控制電極的電位大小，可以判斷何種粒子在環(huán)電極上參加反應(yīng)。由環(huán)電流的大小可計(jì)算盤(pán)電極上電化學(xué)反應(yīng)生成中間產(chǎn)物B的濃度。環(huán)電流與盤(pán)電流之比為旋轉(zhuǎn)環(huán)盤(pán)電極的捕集系數(shù)。

2、儀器控制部分原理

儀器的控制部分主要控制電極的旋轉(zhuǎn)速度、除氧攪拌時(shí)間，并在顯示屏上直接顯示所需的轉(zhuǎn)速或設(shè)置除氧攪拌時(shí)間。轉(zhuǎn)速的單位為轉(zhuǎn)／分，除氧時(shí)間的單位為×××秒。其儀器控制部分硬件框圖見(jiàn)圖1。

圖1

四、儀器的線路結(jié)構(gòu)

RRDE型旋轉(zhuǎn)環(huán)--盤(pán)主要由驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)電極頭幾部分組成，其外形和主要結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。

旋轉(zhuǎn)環(huán)--盤(pán)電極由裝在上部裝有進(jìn)口瑞士的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)與主軸之間用萬(wàn)向聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。主軸下端安裝電極頭，為了能適用多種電極而采用螺紋連接，由軸上的彈簧頂針與電極保持接觸。主軸與外界的電氣聯(lián)接設(shè)有電刷能達(dá)到要求（接觸電阻＜10Ω）。

五、儀器的安裝及使用

（一）儀器工作環(huán)境

1、環(huán)境溫度：0℃～40℃

2、相對(duì)濕度：≤80%

3、供電電源：交流：220±22V

                頻率：50Hz±0.5Hz

4、周圍無(wú)顯著振動(dòng)和強(qiáng)電磁場(chǎng)。

5、儀器電源插頭地線應(yīng)良好接地。

（二）儀器的安裝

1、打開(kāi)儀器包裝，對(duì)照裝箱清單取出主機(jī)及其它配件。

2、將主機(jī)置于平穩(wěn)的臺(tái)面上，參照前后面板示意圖，熟悉各功能件使用方法。

前面板示意圖

⑴數(shù)碼顯示器：顯示轉(zhuǎn)速（r/ｍin）

⑵指示燈：當(dāng)儀器處于通氣、旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)指示燈亮。

⑶通氣開(kāi)關(guān)：當(dāng)開(kāi)關(guān)拔至開(kāi)時(shí)通氣，當(dāng)拔至關(guān)時(shí)可通過(guò)電化學(xué)工作站控制通氣。

⑷旋轉(zhuǎn)控制開(kāi)關(guān)：當(dāng)開(kāi)關(guān)拔至開(kāi)時(shí)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)拔至關(guān)時(shí)可通過(guò)電化學(xué)工作站控制旋轉(zhuǎn)。

⑸流量控制調(diào)節(jié)器：視電解池內(nèi)氣流量的大小適當(dāng)調(diào)節(jié)。

⑹旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)電位器：順時(shí)針為大。

⑺緊固螺釘：旋松時(shí)整個(gè)電極體可以上下移動(dòng)。

⑻滑板。

⑼電機(jī)裝飾罩。

⑽參比電極。

⑾液內(nèi)液面除氧管接口。兩根通氣管其中一根有黑色標(biāo)志為液內(nèi)除氧管。

注意：切斷氣源前必須將通氣管從電解液中移出，或者關(guān)閉通氣開(kāi)關(guān)，否則電解液倒吸損壞電磁閥。

⑿輔助電極。

⒀環(huán)電極。

⒁盤(pán)電極。

⒂電解池支持塊。

⒃液面除氧保護(hù)管。

⒄液內(nèi)除氧管。

⒅工作電極頭。

⒆電解池。

⒇電解池蓋。

后面板示意圖

⑴外控接口。從左到右依次為旋轉(zhuǎn)輸入、地線、脈沖輸出、地線、除氧控制端、攪拌控制端、地線。（旋轉(zhuǎn)輸入可由外部提供0～8V的電位如100ｍＶ=100 r/ｍin。脈沖輸出端為儀器所輸出的方波脈沖信號(hào)供其它儀器所檢測(cè)。除氧控制端當(dāng)此端與地相連儀器開(kāi)始除氧。除氧時(shí)間受外部?jī)x器控制，攪拌控制端當(dāng)此端與地相連儀器開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。用外控接口時(shí)，旋轉(zhuǎn)、除氧設(shè)置遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)必須處于設(shè)置狀態(tài)。

⑵進(jìn)氣口

⑶電源開(kāi)關(guān)

⑷接地端

⑸電源插座

（三）儀器的使用動(dòng)作示意圖

此為環(huán)-盤(pán)電極體

在此位置上，可旋下環(huán)-盤(pán)電極體，或?qū)Νh(huán)-盤(pán)電極體進(jìn)行擦洗，更換。

做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑板拖至下限位置，并鎖緊。

(四)儀器的使用

例：雙桓電位儀用于旋轉(zhuǎn)環(huán)盤(pán)電極捕集系數(shù)的測(cè)定：(盤(pán)電極材料為燒結(jié)石墨，環(huán)電極為金電極)

RRDE型旋轉(zhuǎn)環(huán)——盤(pán)電極與雙恒電位儀的接線如圖4：

雙恒電位儀的電位、電流輸出端接入X—Y記錄儀，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

溶液為O.01M K₃Fe(CN)₆+0.1M KCl，盤(pán)電極用10mV／S進(jìn)行掃描，掃描電位范圍為+0.2至-0.5V(相對(duì)于參比電極)，環(huán)電極恒電位為+0.4V(VS SCE)，記錄不同掃速下的盤(pán)和環(huán)電流見(jiàn)圖5，從圖5可知，不同轉(zhuǎn)速下的電流隨轉(zhuǎn)速不同而變化。從環(huán)盤(pán)電極電流的比值可算出其捕集系數(shù)為25％。

六、正常維護(hù)和常見(jiàn)故障的排除

1、設(shè)備應(yīng)放置在干燥處，不宜在有腐蝕性氣體的環(huán)境中使用。

2、儀器如發(fā)現(xiàn)三電極系統(tǒng)不正常，請(qǐng)檢查參比、輔助電極是否正常，工作電極的表面是否光滑。三電極和后面板三電極接口是否相通。工作電極電刷與主軸之間連接電阻是否太大。正常情況下小于10Ω。

3、液內(nèi)通氣時(shí)的氣體流量應(yīng)適當(dāng)控制，以防止過(guò)大的氣流將電解液沖向電極支持塊。

4、開(kāi)啟電源后，如顯示屏不亮，可能要重新更換保險(xiǎn)絲。

5、所用的交流電應(yīng)有可靠的接地。

6、儀器發(fā)現(xiàn)其它故障可與我公司聯(lián)系。

七、運(yùn)輸及貯存

1、儀器由常規(guī)交通工具運(yùn)輸，在運(yùn)輸過(guò)程中，必須防止受強(qiáng)烈沖擊、雨淋及曝曬。

2、儀器應(yīng)貯存于環(huán)境溫度0～40℃、相對(duì)濕度不大于80%的庫(kù)房中，庫(kù)房中不得存放腐蝕性氣體和腐蝕性化學(xué)藥品，長(zhǎng)期不用應(yīng)用防塵罩罩好，并置于通風(fēng)干燥處。

八、旋轉(zhuǎn)環(huán)--盤(pán)電極裝箱清單