Wie lassen sich die grundlegenden Prinzipien der elektrochemischen Kinetik und des Massentransports unter definierten hydrodynamischen Bedingungen vermitteln? Das Fe2+/Fe3+-Redoxsystem zeigt: Rotierende Elektroden helfen, kinetisch kontrollierte und diffusionslimitierte Stromanteile experimentell zu trennen und quantitativ auszuwerten.
Wenn eine Rotationsscheibenelektrode (RDE) kontrolliert rotiert, entsteht ein stationäres, fast turbulenzfreies Strömungsfeld. Dieses macht den gerichteten Transport von Stoffen steuerbar, und zwar sowohl zur rotierenden Elektrode hin als auch von ihr weg (Abbildung 1). Dadurch lassen sich kinetische und diffusionslimitierte Beiträge zum gemessenen Strom voneinander trennen.
Strömung an einer rotierenden Elektrode (oben im Bild).
Experimentell wird über einen Potentiostat an die Disk (Pt) der voltammetrische Linear Sweep Scan (LSV) angelegt. Eine Motorsteuerung (M