Зависимости ток - потенциал в методе осциллографической вольтамперометрии существенно зависят от типа электродной реакции.
Рассмотрим случай обратимого процесса (2.1), скорость которого ограничена массопереносом ионов в условиях линейной полубесконечной диффузии к плоскому электроду. Аналогично методу КВА, в данном методе также необходимо различать тот случай, когда продукт электродной реакции (2.1) Red растворим в расплаве или материале электрода, и случай, когда вещество Red нерастворимо.
а) Восстановление или окисление растворимых веществ.
В данной задаче для нахождения зависимости I - j необходимо решить дифференциальное уравнение Фика при следующих граничных условиях:
t > 0, x = 0
(2.4)
(2.5)
Условие (2.4) получено из уравнения Нернста, а уравнение (2.5) отражает тот факт, что массоперенос веществ Ox и Red у поверхности электродов одинаков. В осциллографической вольтамперометрии потенциал является функцией времени:
j = ji ± v t (2.6)
где v - скорость поляризации электрода (В/с). Плюс относится к анодной поляризации, а минус - к катодной.
Впервые эта задача была решена независимо Рэндлсом и Шевчиком. В общей форме зависимость I - j получена в следующем виде:
(2.7)
где l - функция, зависящая от потенциала. С учетом (2.7) ток в максимуме вольтамперной кривой (ток пика) равен:
(2.8)
Потенциал пика jp определяется следующим соотношением:
(2.9)
где плюс относится к анодному процессу, а минус - к катодному. Разность значений потенциалов пика jр и полупика jр/2 составила:
(2.10)
Уравнение (2.10) обычно используется для оценки числа электронов n, участвующих в электродной реакции (2.1).
б) Восстановление или окисление нерастворимых веществ.
В этом случае активность продукта электродной реакции (2.1) равна 1, что учитывается при формировании граничного условия (2.4), полученного на основе уравнения Нернста при t > 0, x = 0 :
(2.11)
Решение этой задачи впервые выполнено Берзинсом и Делахеем, которые получили зависимость I - j в виде:
(2.12)
Уравнение для потенциала пика получено в виде:
(2.13)
где плюс относится к анодному процессу, а минус - к катодному.
Для установления механизма электродных процессов весьма ценным является также использование развертки потенциала в обратном направлении. По разности потенциалов катодного и анодного пиков, подчиняющейся для обратимых процессов соотношению:
(2.14),
а также по соотношению высот анодного и катодного пиков тока можно охарактеризовать скорость процесса переноса заряда.
Методики анализа витаминов
...
Губчатые изделия
Тема данной курсовой работы «Губчатые изделия», эта тема довольно
актуальна, так как производство губчатых изделий занимает не маловажное место в
промышленности. Потому что эти изделия имеют ...
Красители на основе 2-амино-5-меркапто-1,3,4-тиадиазола
Красителями, в широком смысле этого слова, называют
органические соединения, обладающие способностью поглощать и преобразовывать
световую энергию в видимой и ближних ультрафиолетовой и инфра ...