Tomasz Osmański

Ćwiczenie 2

Wyznaczanie stałych równania Tafela

Wstęp teoretyczny:

Najważniejszym etapem procesu elektrodowego jest etap przeniesienia ładunku pomiędzy substratem a elektrodą metaliczną. Przeniesienie ładunku jest najwolniejszym etapem tego procesu. Szybkość procesu v mierzy się za pomocą gęstości prądowej i ze wzoru:

W powyższym równaniu n oznacza liczbę elektronów biorąca udział w reakcji elektrodowej, a F stałą Faradaya. Po wprowadzeniu do równania pojęcia nadnapięcia η, jako różnicy potencjałów elektrody spolaryzowanej i elektrody odwracalnej, która wyraża się wzorem:

otrzymujemy:

gdzie: α - współczynnik przejścia,
. Nadnapęcie η jest zależne od procesu przenoszenia ładunku i nosi nazwę nadpotencjału aktywacyjnego. Dla procesu katodowego η_k<0 oraz i_k>0, zaś dla procesu anodowego η_a>0 oraz i_a<0. Jeżeli η_k<0. stąd równanie na gęstość prądową ma postać:

Po logarytmowaniu mamy:

Gdzie
oraz
, zatem można zapisać:

Jest to równanie Tafela dla procesu katodowego. Dla procesu anodowego będzie ono miało postać:

ponieważ dla procesu anodowego η_a>0. Sporządzając wykres zależności
otrzymujemy linię prostą, dzięki której można wyznaczyć stałe a_k/a i b_k/a.

Pracownia Elektrochemii

---