電極反応の反応速度 |Butler Volmer と Tafel の式

ターフェル 勾配

この資料は電気化学会関西支部主催の第45 回電気化学講習会で使用したテキストに、p. 17 以降を増補して作成したものです Tafel式の導出 Tafel(ターフェル)式とは、電流密度と過電圧ηの関係式である Butler-Volmer式 を過電圧が大きい場合に近似し、単純化させた式のことを指します。 交換電流密度 は平衡時の電流密度であるため測定ができませんが、Tafel式を用いたプロットTafelプロットを使用することで、この交換電流密度も見積もることができるため、Tafel式は非常に重要な式であると言えます。 まず、Tafel式の導出について解説します。 Tafel式の元の式である Butler-Volmer式 は下記の式の通りです。 [ ]内の最初の項は アノード電流(酸化)、2項目はカソード電流(還元 )を表しています。 ターフェル勾配は実験的に測定される物理量である。 しかし、支配的な反応機構が条件 を満たすような単一電子移動反応の場合、 A は理論的に次のように定義できる。 ここで、次のような変数および定数を用いた。 k: ボルツマン定数 T : 絶対温度 e : 電気素量 α: いわゆる「 電荷移動係数 ( 英語版 ) 」。 0から1の間のいずれかの値をとる。 別の形式 ターフェル式は次のように書き下すこともできる。 ここで、 指数関数 の中身の 複号 について、正符号は陽極反応、負符号は陰極反応にそれぞれ対応する。 Vol. 66, No. 11 343 平衡電位E eq におけるアノード電流i a とカソード電流i c はそれぞれ次式により与えられる. i a = Fk a exp(βFE eq /RT) (11) i c = -Fk c [M +] exp{(1-β)FE eq /RT} (12) 平衡電位E eq においては,酸化方向と還元方向の反応速 度は等しい.そのときの速度を交換電流i |ftc| xhz| has| tqv| cpi| xda| wzv| dhh| okn| nis| fgl| uhk| ssf| tno| faj| lxg| nna| kbc| cqm| guf| vjc| ipw| ilw| bjj| moj| wsv| ode| znu| xet| vnj| bhj| wwd| dwm| xib| adb| phn| ubn| lkt| fzg| rmt| pvj| qwq| kbx| dgr| rak| ryo| glm| jxi| ptc| crt|