Randlesova-Sevcikova rovnice - Randles–Sevcik equation
v cyklická voltametrie, Randlesova-Ševčíkova rovnice popisuje vliv rychlosti skenování na špičkový proud ip. Pro jednoduché redoxní události, jako je ferrocen /ferrocenium pár, ip závisí nejen na koncentraci a difúzních vlastnostech elektroaktivních látek, ale také na rychlosti skenování.[1]
Nebo pokud má roztok teplotu 25 ° C:[2]
- ip = aktuální maximum v ampérech
- n = počet elektronů přenesených v redoxní události (obvykle 1)
- A = plocha elektrody v cm2
- F = Faraday Constant v C mol−1
- D = difúzní koeficient v cm2/ s
- C = koncentrace v mol / cm3
- ν = rychlost skenování ve V / s
- R = Konstanta plynu v J. K.−1 mol−1
- T = teplota v K
Pro nováčky v elektrochemii se předpovědi této rovnice jeví jako protiintuitivní, tj. To ip zvyšuje s vyšší rychlostí snímání napětí. Je důležité si uvědomit, že proud, i, je náboj (nebo procházejí elektrony) za jednotku času. V cyklické voltametrii je proud procházející elektrodou omezen difúzí druhů na povrch elektrody. Tento difúzní tok je ovlivněn koncentračním gradientem v blízkosti elektrody. Koncentrační gradient je zase ovlivněn koncentrací druhů na elektrodě a tím, jak rychle mohou druhy difundovat roztokem. Změnou napětí článku se také změní koncentrace druhů na povrchu elektrody, jak je nastaveno Nernstova rovnice. Proto rychlejší rozmítání napětí způsobí větší koncentrační gradient v blízkosti elektrody, což má za následek vyšší proud.
Použití
Pomocí vztahů definovaných touto rovnicí, koeficient difúze elektroaktivních látek lze určit. Lineární grafy ip vs. ν1/2 poskytnout důkazy o chemicky reverzibilním redoxním procesu ve srovnání s případy, kdy redox způsobí zásadní strukturální změnu v analytu. U druhů, u nichž je difúzní koeficient znám (nebo je lze odhadnout), sklon grafu ip vs. ν1/2 poskytuje informace do stechiometrie redoxního procesu.
Reference
Viz také
- On-line kalkulačka pro použití Randles-Sevcik rovnice:http://www.calctool.org/CALC/chem/electrochem/cv1