title: Elettrodo a disco rotante
text: # Elettrodo a disco rotante
  
  In elettrochimica un elettrodo a disco rotante è un particolare elettrodo di lavoro che durante lo svolgimento del metodo elettroanalitico ruota (a velocità angolare costante) rispetto all'analita. L'elettrodo a disco rotante è utilizzato nei sistemi a tre elettrodi (costituiti da: elettrodo di lavoro, elettrodo di riferimento e elettrodo ausiliario).
  
  L'elettrodo a disco rotante è costituito da un disco di un conduttore di prima specie (in genere metallo nobile o carbonio vitreo) rivestito da un materiale polimerico (ad esempio Teflon). Tale disco viene fatto ruotare da un motore elettrico e il controllo sulla sua velocità di rotazione è particolarmente preciso.
  
  Viene utilizzato per studi di cinetica elettrochimica in regime stazionario. Modificando la velocità di rotazione del disco è possibile modificare la velocità con cui i reagenti vengono trasportati verso l'elettrodo di lavoro e la velocità con cui i prodotti sono allontanati dall'elettrodo di lavoro.
  
  ## Regime fluidodinamico
  
  Per un elettrodo a disco rotante il numero di Reynolds è pari a:
  
      $\mathrm {R_{e}} ={\frac {r_{0}^{2}\cdot \Omega }{\nu }}\$
  
  in cui:
  
  * $r_0$ è il raggio del disco dell'elettrodo a disco rotante;
  * Ω è la velocità angolare in $rad⋅s^{-1};$
  * ν è la viscosità cinematica dell'elettrolita (nel caso dell'acqua: $8,94⋅10^{-7}$ $m^2/s).$
  
  Per un elettrodo a disco rotante si ha regime laminare nel caso in cui:
  
      $\mathrm {Re} \leqslant 1,7\cdot 10^{5}$ ;
  
  mentre si ha regime turbolento nel caso in cui:
  
      $\mathrm {Re} \geqslant 3,5\cdot 10^{5}$.
  
  ## Trasporto di massa
  
  Ad una rotazione di circa 60 Hz il regime è laminare e l'equazione di trasporto di massa è la seguente:
  
         ${\frac {\partial [C]}{\partial t}}=D\,{\frac {\partial ^{2}[C]}{\partial x^{2}}}-v_{x}{\frac {\partial [C]}{\partial x}}$
  
  dove:
  
  * $\,[C]$ rappresenta la concentrazione di reagente, espressa in $mol/m^3;$
  * $\,t$ è il tempo, espresso in secondi;
  * $\,D$ è il coefficiente di diffusione di materia, espresso in $m^2/s$
  * x è la distanza dalla superficie dell'elettrodo.
  
  Il primo termine dell'equazione precedente rappresenta il contributo diffusivo al trasporto di massa, mentre il secondo termine rappresenta il contributo convettivo al trasporto di massa.
  
  