elektrochemia woltamperometria

Physical chemistry. Dział zajmujący się zachodzącymi zjawiskami fizycznymi podczas reakcji chemicznych oraz wszelkimi innymi właściwościami fizycznymi.

Moderator: #Chemia

elektrochemia woltamperometria

Postprzez ciacho04 » 21 maja 2013, o 22:10

Hej Mam takie pytanie. Mam dwa roztwory monomerów i przeprowadzam elektropolimeryzacje. Obydwa roztwory mają stężenie 1mM i pracuję na tej samej elektrodzie (o stałej powierzchni). Wiecie może dlaczego gęstości prądowe pików utleniania są większe w jednym przypadku od drugiego pomimo tego samego stężenia i tej samej powierzchni elektrody?
ciacho04
 
Posty: 15
Dołączył(a): 3 lis 2011, o 18:05

Re: elektrochemia woltamperometria

Postprzez o.r.s. » 23 cze 2013, o 22:06

Twój problem, niestety bądź na szczęście, jest stosunkowo prosty.

Otóż, proces elektrochemicnzej polimeryzacji na elektrodach stałych jest typową reakcjąheterogeniczną. Szybkość takowych reakcji ograniczana jest poprzez dwa zasadnicze czynniki: szybkość samej reakcji chemicznej (w tym wypadku szybkość wymiany elektronów przez monomer z elektrodą podczas anodowego utleniania) oraz przez szybkość transportu masy (czyli dyfuzji monomeru do elektrody).

Jeśli masz do czynienia z wolną reakcją elektrodową, sprawa jest łatwa, prosta i przyjemna, gdyż sprowadza siędo równania Butlera-Volmera (KLIK-Wiki).

Problem pojawia się natomiast, gdy etapem limitującym jest transport monomeru do elektrody, a tak się z pewnością dzieje, jeśli obserwujesz "pik" utleniania monomeru... Żeby to zagadnienie wyjaśnić, najwygodnie byłoby wyjść z równań dyfuzji Ficka (KLIK-Wiki), przekształcić je tak aby odpowiadały geometrii Twojego układu dyfuzyjnego (niewielka, planarna elektroda "od bidy" może zostać przybliżona punktem i można zastosować uproszczone równania dyfuzji sferycznej), a potem już można wyprowadzać wyrażenie na prąd...

Na szczęście jednak, dla powyższego przypadku, ktoś już stosowne równanie zdążył wyprowadzić i nazywa się ono jego nazwiskiem (KLIK-Wiki(english))...

Ponieważ, jak mówisz, roztwory monomerów mają identyczne stężenia, elektroda ma stałą powierzchnię, a jeśli są to podobne indywidua chemiczne, to i polimeryzacja zachodzi zgodnie z tym samym mechanizmem, np. poprzez najpopularniejsze stadium kationorodnika, to jedyną różnicą jest nas współczynnik dyfuzji... Oczywiście, standardowe potencjały redoks również zapewne się różnią, ale to z kolei wpływa na szybkość reakcji elektrodowej...

Podsumowując, nie chciałbym Cię zmartwić, ale masz stanowcze braki w podstawowej wiedzy z zakresu metod elektrochemicznych, które radziłbym jak najszybciej uzupełnić, tak abyś mógł uniknąć najróżniejszych problemów, jakie z pewnością na Ciebie czychają w toku pracy. Być może wyjdę na sadystę, ale polecam Ci zaznajomić się z pewną broszurką: Zbigniew Galus "Podstawy elektroanalizy chemicznej", PWN Warszawa (1971 i 1977).

Pozdrawiam,
o.r.s.

PS: Czy mówi Ci coś "pokój 111" ? ;-)
Obrazek
Avatar użytkownika
o.r.s.
Zasłużony dla forum
 
Posty: 982
Dołączył(a): 6 maja 2004, o 17:24
Lokalizacja: Bobrosławiec Śl.


Powrót do Chemia Fizyczna



Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 1 gość