Quá trình ổn định
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.79 MB, 165 trang )
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
Quá trình ổn định
Định luật Fick 1:
dn B
∂c
= DS ÷
dt
∂x
Gradien nồng độ dạng oxy hóa và dạng khử:
∂Cox C0 − C* ∂Ckh
ox
= ox
;
÷
x
δ
∂
∂xδ
ox
Mật độ dòng
Trần Mai Liê
÷= −
C*
kh
kh
dQ dn B
j=
=(
)nF
dt
dt
Phân tích điện hóa
34
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
Quá trình ổn định
0
∂Cox
Cox − C*
ox
j = nFD ox
= nFDox
÷
∂xδ
ox
∂Ckh
C*
= − nFD kh (
) = −nFD kh kh
∂xδ
kh
0
j = æ ox (Cox − C* ) = −æ kh C*
ox
kh
Mật độ dòng đạt giá trị cực đại khi C*Ox = 0
Dòng điện phân khi đó gọi là dòng giới hạn khuếch tán
jgh = æ ox C0
ox
Trần Mai Liê
Phân tích điện hóa
(1)
35
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
Quá trình ổn định
Dòng giới hạn khuếch tán:
Không phụ thuộc vào thế điện cực
Pt (1) là cơ sở của các phương pháp phân tích định lượng trong phân tích điện hóa
Phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán đối lưu (khuấy dd, quay cực), nhiệt độ
Như vậy để dòng giới hạn khuếch tán chỉ phụ thuộc vào nồng độ thì phải giữ các điều kiện trên không đổi
Trần Mai Liê
Phân tích điện hóa
36
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
Quá trình ổn định
Phương trình đường phân cực catot:
æ ox C0 − j jgh − j *
j
*
ox
Cox =
=
;Ckh = −
æ ox
æ ox
æ kh
Chia vế với vế của 2 pt trên:
jgh − j
j
C*
æ kh
Ox
.(−
)= *
æ ox
CKh
Theo Nernst:
RT C*
Ox
E = E0 +
ln *
nF CKh
Trần Mai Liê
Phân tích điện hóa
37
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
Suy ra:
jgh − j
j
æ kh
nF
0
.(−
) = exp
(E − E )
æ ox
RT
RT æ Ox RT jgh − j
E=E +
ln
+
ln
nF æ Kh nF
j
0
Phương trình đường phân cực catot
Trần Mai Liê
Phân tích điện hóa
38
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
Biểu diễn trên đồ thị đường phân cực
1
jc
4
E1/2
jc gh
Ec1/2
3
E
0
jagh
2
Ea1/2
5
E1/2
ja
Trần Mai Liê
Phân tích điện hóa
39
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
Quá trình ổn định
Thế bán sóng: thế khi mật độ dòng bằng nửa dòng giới hạn
E1/2
Trần Mai Liê
RT æ Ox
=E +
ln
nF æ Kh
0
Phân tích điện hóa
40
