2020年4月16日 星期四

Randles–Sevcik equation 計算離子擴散係數

在循環伏安法中,Randles–Sevcik方程描述了掃描速率對峰值電流ip的影響。對於簡單的氧化還原反應,ip不僅取決於電活性物質的濃度和擴散特性,還取決於掃描速率。[1]
 i p = 0.4463 n FAC(nFvD / RT)1/2
或者,如果溶液溫度為25°C:[2]
  ip = 268600 n 3/2 AD 1/2 Cv 1/2
ip =曲線鋒上最大電流(安培)
n =氧化還原中轉移的電子數
A =電極面積,單位為cm2
F = C mol-1中的法拉第常數
D =擴散係數,單位為cm2 / s
C =濃度(摩爾/立方厘米)
ν=掃描速率,單位V / s  (計算時切記不要使用mV)
R = VC K-1 mol-1中的氣體常數
T =以K為單位的溫度

ip以更快的電壓掃描速率增加。重要的是要記住,電流i是每單位時間的電荷(或通過的電子)。因此,在更快的電壓掃描速率下,每單位時間傳遞的電荷會更大,因此ip會增加,而電荷的總量是相同的。
用途
使用由該方程式定義的關係,可以確定電化學活性物質的擴散係數對於已知(或可以估計)擴散係數的物種,ip相對於ν1/ 2的圖的斜率可用於計算其他參數 如電極面積

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