[发明专利]一种基于电位型传感器的化学动力学研究装置及方法

摘要

本发明涉及化学动力学研究领域，具体涉及一种基于电位型传感器的化学动力学研究装置及方法。包括工作电极、参比电极、检测池、电信号检测器；其中工作电极与参比电极的导线端与电信号检测器相连，电极端插入检测池中，检测池设有溶液搅拌装置与温度控制装置；工作电极底部有聚合物敏感膜，内部有内充液，内充液中插有内参比电极；内充液包括反应物A与离子强度平衡试剂；检测池中有检测液，检测液包括离子强度控制试剂与pH控制试剂；工作电极插入检测液后，待电位信号稳定即为基线电位，此时将反应物B加入检测液中，记录电位变化即为监控反应物A与反应物B之间的化学反应的动力学过程。

主权项

一种基于电位型传感器的化学动力学研究装置的化学动力学研究方法，其特征在于：该研究方法基于如下化学动力学研究装置：包括工作电极、参比电极、检测池、电信号检测器；其中工作电极与参比电极的导线端与电信号检测器相连，电极端插入检测池中，检测池设有溶液搅拌装置与温度控制装置；所述工作电极底部有聚合物敏感膜，内部有内充液，内充液中插有内参比电极；所述内充液包括反应物A与离子强度平衡试剂；所述检测池中有检测液，所述检测液包括离子强度控制试剂与pH控制试剂；所述工作电极插入检测液后，待电位信号稳定即为基线电位，此时将反应物B加入检测液中，记录电位变化即为监控反应物A与反应物B之间的化学反应的动力学过程；分析反应动力学过程的原理与方法如下所述：利用公式（1）对初始阶段电位变化速率的绝对值进行分析，其中：R——理想气体常数；T——绝对温度；Z——反应物A的电荷；F——法拉第常数；公式（1）可简化为（2）；通过对电位变化与时间变化进行线性拟合获得，从而得到反应物A与反应物B之间的化学反应的假一级反应动力学常数kp；利用公式（3）对假一级反应动力学常数kp进行分析，由于所加入的反应物B的活度已知，则通过与之间的线性拟合，即可得到反应物A与反应物B之间的化学反应的动力学常数k，以及反应物B的级数n。