Równanie Butlera-Volmera

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Równanie Butlera-Volmera – jedna z najbardziej podstawowych zależności w elektrochemii. Równanie to opisuje kinetykę reakcji elektrodowych, a specyficznie zależność prądu elektrycznego od potencjału elektrody (albo nadnapięcia). Równanie to bierze pod uwagę zarówno katodową jak i anodową reakcję przebiegające (jednocześnie) na elektrodzie:

 i = A \cdot i_0 \cdot \left\{ \exp \left[ \frac { (1 - \alpha) \cdot n \cdot F } { R \cdot T } \cdot ( E - E_{eq} ) \right] - \exp \left[ - { \frac { \alpha \cdot n \cdot F } { R \cdot T } } \cdot ( E - E_{eq} ) \right] \right\}

gdzie:

i: natężenie prądu, A
i_o: gęstość prądu wymiany, A/m2
E: potencjał elektrody, V
E_{eq}: równowagowy potencjał elektrody, V
A: powierzchnia aktywna elektrody, m2
T: temperatura bezwzględna, K
n: liczba elektronów biorących udział w reakcji elektrodowej
F: stała Faradaya
R: stała gazowa
\alpha: tzw. współczynnik symetrii reakcji elektrodowej (stała empiryczna), bezwymiarowy

Nazwa równania pochodzi od nazwisk chemików Johna Alfreda Valentine Butlera i Maxa Volmera.

Równanie Butlera-Volmera jest stosowne kiedy reakcja elektrodowa jest kontrolowana przez wymianę ładunku na elektrodzie (nie przez transport masy). Niemniej zastosowalność tego równania w elektrochemii jest bardzo szeroka i jest to równanie typowo uważane za "centralne w fenomenologi kinetyki elektrodowej"[1]

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. J. O'M. Bockris, A.K.N.Reddy, and M. Gamboa-Aldeco, "Modern Electrochemistry 2A. Fundamentals of Electrodics.", Second Edition, Kluwer Academic/Plenum Publishers, p.1083, 2000.