科特雷尔方程

更新时间:2024-05-21 13:20

科特雷尔方程,电化学术语,由弗雷德里克·加德纳·科特雷尔推出。

在电化学中,Cottrell方程描述了在受控电位实验中电流相对于时间的变化,例如计时电流法。 具体来说,它描述当电位是阶梯函数时的电流响应。 它由1903年的弗雷德里克·加德纳·科特雷尔(Frederick Gardner Cottrell)提出。对于简单的氧化还原事件,如二茂铁/二茂铁盐的组合,测得的电流取决于分析物扩散到电极的速率。 也就是说,电流被称为“扩散控制”。 Cottrell方程描述了平面的电极的情况,但也可以通过使用相应的拉普拉斯算子和边界条件结合Fick的第二扩散定律来推衍球形,圆柱形和矩形几何形状。

i =电流,单位A

n =电子数(例如为了减少/氧化一分子的分析物j)

F =法拉第常数,96,485C / mol

A =(平面)电极的面积(cm2)

cj0 =可还原分析物j的初始浓度,单位为mol / cm3;

Dj =物种j的扩散系数,单位为cm 2 / s

t =时间 单位s。

i对t-1/2图1中与线性的偏离有时表明氧化还原事件与其他过程相关,例如配体的缔合,配体的解离或几何变化。

在实践中,Cottrell方程简化为i = kt-1/2,其中k是给定系统(n,F,A,cj0,Dj)的常数集合。

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