Koutecký–Levich ligningen

Koutecký–Levich ligningen modellerer den målte elektriske strømmen ved en elektrode fra en elektrokjemisk reaksjon i forhold til den kinetiske aktiviteten og massetransporten av reaktanter.

En visualisering av Koutecký-Levich ligningen. Grafen viser den målte strømmen som en funksjon av massetransportstrømmen for gitt kinetisk strøm.

Koutecký–Levich ligningen kan skrives som[1]:

hvor

  • im er den målte strømmen (A).
  • iK er den kinetiske strømmen (A) fra de elektrokjemiske reaksjonene.
  • iMT er massetransportstrømmen (A).

Legg merke til likningen av denne ligningen med ledningsevnen til elektriske kretser i serie.

Koutecký – Levich ligningen er også ofte uttrykt som:

Den kinetiske strømmen (iK) kan modelleres av Butler-Volmer ligningen og er preget av å være potensielt avhengig. På den annen side, massetransportstrømmen (iMT) avhenger av det spesielle elektrokjemiske oppsettet og mengden omrøring.

Koutecký–Levich plottRediger

I tilfelle en roterende skiveelektrode brukes og elektroden er flat og glatt, kan iMT modelleres ved hjelp av Levich-ligningen.[1][2] Settes inn i ligningen Koutecký-Levich, får vi:

 
Koutecký-Levich plott. Den inverse målte strømmen er plottet mot den inverse kvadratroten av rotasjonshastigheten

 

hvor:

Fra et eksperimentelt datasett der strømmen måles med forskjellige rotasjonshastigheter, er det mulig å trekke ut den kinetiske strømmen fra et såkalt Koutecký – Levich-plot. I et Koutecký – Levich-plott blir den inverse målte strømmen tegnet opp mot den inverse kvadratroten av rotasjonshastigheten. Dette vil linearisere datasettet, og den inverse kinetiske strømmen kan oppnås ved å ekstrapolere linjen til ordinaten.

ReferanserRediger

  1. ^ a b Bard, Allen J.; Faulkner, Larry R. (2000). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. New York: J. Wiley and Sons. ISBN 0-471-04372-9. 
  2. ^ Levich, V. G. (1962). Physicochemical Hydrodynamics. Englewood Cliffs, N.J: Prentice-Hall. ISBN 0136744400.