Değişim akım yoğunluğu - Exchange current density

Gelen elektrokimya , kuru akım yoğunluğu kullanılan bir parametredir Tafel denklemi , Butler-Volmer denklemi ve diğer ifadeler. Tafel eşitliği bir elektrolitik işlemi için akım olan bağımlılığını tarif etmektedir üst potansiyeli .

Değişimi akım yoğunluğu, net elektroliz yokluğunda ve sıfır üst potansiyeli de akımdır. Değişim akımı çeşitli overpotentials gözlemlenen net cari normalize olduğu için bir arka plan akımı olarak düşünülebilir. Denge potansiyeli bir azalma olarak yazılmış bir redoks reaksiyonu için, elektron transfer prosesleri her iki yönde elektrot / solüsyon arayüzünde devam etmektedir. Katodik akım ile dengelenir anodik akım . Her iki yönde de bu devam eden cari döviz akım yoğunluğu denir. Potansiyel resmi potansiyeli daha negatif ayarlandığında, katodik akım anodik akım daha büyüktür. Bir azalma olarak yazılmış, katodik akım pozitiftir. Net akım yoğunluğu katot ve anot akım yoğunluğu arasındaki farktır.

Değişim akım yoğunlukları intrinsik oranlarını yansıtmaktadır elektron transferi bir arasında analit ve elektrot . Bu oranlar, analit ve elektrot yapısı ve bağlanma ilişkin bilgiler sağlar. Örneğin, için kuru akım yoğunlukları platin ve cıva proton azaltılması için elektrotlar 10 bir faktör ile farklılık 10 platin mükemmel katalitik özelliklerinin bir göstergesidir. Bu fark nedeniyle, cıva, sulu çözelti içinde (katodik) potansiyelleri azaltmayı tercih edilen elektrot malzemesi.

değişimi akım yoğunluğu etkileyen parametreler

Değişimi akım yoğunluğu, elektrot doğasına sıkı sıkıya yapısını değil, aynı zamanda, yüzey pürüzlülüğü gibi fiziksel parametrelerin sadece bağlıdır. Tabii ki, aşağıdakileri içeren elektrod bileşimi değiştirmek faktörler pasifleştirici , oksitler ve yüzeyde adsorbe edilen türlerin de elektron transferini etkiler. Çözelti içinde elektro-aktif türlerin (analit) doğası da kritik değişimi akım yoğunluğu, hem indirgenmiş ve oksitlenmiş formu etkiler.

Daha az önemli ama yine de ilgili diğer elektrolit ve sıcaklık çözücü, doğası dahil olmak üzere solüsyonun ortamı vardır. değişimi akım yoğunluğunun derişimin, aşağıdaki sentezleme tek elektron reaksiyonu için verilmiştir:

Örnek değerler

1 mol / kg H proton indirgeme reaksiyonu için kuru akım yoğunluğunun karşılaştırması 2 SO 4
Elektrot malzemesi Değişim
akım
yoğunluğu,
log 10 (a / cm 2 )
palladyum 3.0
Platin 3.1
Rodyum 3.6
İridyum 3.7
Nikel 5.2
Altın 5.4
Tungsten 5.9
niobyum 6.8
Titanyum 8.2
Kadmiyum 10.8
Manganez 10.9
Öncülük etmek 12.0
Merkür 12.3

Referanslar

  1. ^ Bir B D.T. Sawyer, A. Sobkowiak ve JL Roberts 'Kimyagerleri Elektrokimya', John Wiley, New York, 1995 , ISBN  0-471-59468-7
  2. ^ Carl H. Hamann, Andrew Hamnett Wolf Vielstich, "Elektrokimya", 2. baskı: 2, WileyVCH 2007, ISBN  3-527-31069-X , 9783527310692, sayfa 169 (Google kitaplara metin)

Ayrıca bakınız