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解決済みの質問

Tafelplotについて

画像のようなTafelplotのデータの測定について質問させてください。
Tafelplotの作成に当たっては電圧はCVのようにスイ―プするのではなく、
たとえば、0.3 V (vs NHE)に固定してしばらく電流を流し、安定したところで電流をみることになるとおもうのですが、どのくらいに間電圧をかけるものでしょうか?(1分、2分など)
また、過電圧=Vappl - IR -E0 とありますが、このIRはどのようにして得られた値になりますでしょうか?

どちらか一つでも構いませんので教えていただけましたら幸いです。
よろしくお願いいたします。

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投稿日時 - 2013-10-14 02:48:38

QNo.8304784

すぐに回答ほしいです

質問者が選んだベストアンサー

> 結局、Tafelプロットを得るためには、どのような実験条件にして測定すればいいのでしょうか?

逆反応が無視できるくらいに過電圧が大きく,かつ,物質移動が問題にならないくらいに過電圧が小さい領域で,時間依存しない定常電流を測る.
通常,こういう電位範囲は極めて狭いので,まともにTafelプロットが意味のある形で取れるのは,そもそもの固有反応速度定数が小さい場合に限定される.
また,対流法を用いることで,必要な電位範囲を少し広げることはできる.

> IR補正のきくポテンショスタットというのは、Potentiostaticで測定する際に、IR補正を用いるということでしょうか?

質問の意味がわかりませんが,補正のためのハードウェアが内蔵されているポテンショスタットがあるなら,それで補正をかけるのが基本.かけられないなら,何らかの方法でRの値を求めることになる.
ただし,一般的にはTafelプロットが取れるような条件での電流密度は高くないのでiRドロップの効果は (巨大電極でも使わない限り) 限定的なので,無視してもいいかもしれない.

投稿日時 - 2013-10-30 09:09:51

お礼

回答有難うございます!
意味のあるTafel plotを得られる電位範囲が狭いんですね!
(確かに様々な文献を見ていると,電位が大きいと傾きが大きくなっていますし)
Rの求め方もいくつか検索してみたのですが,なかなか難しいように思いました。
(IR補正に関する論文もたくさんあるようですし)
まずは、IR補正なしでやってみようと思います。

投稿日時 - 2013-11-05 09:48:08

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回答(2)

ANo.1

> たとえば、0.3 V (vs NHE)に固定してしばらく電流を流し、安定したところで電流をみることになるとおもうのですが、どのくらいに間電圧をかけるものでしょうか?(1分、2分など)

安定すればいいわけではありません.
Tafel プロットが意味を持つためには,測定が電荷移動律速の条件を満たしていることが必要です.
電荷移動律速になっていれば時間依存しない定常電流が流れるので,定常電流になるまで待って,ということなのでしょうが,現実の測定容器はなにがしかの振動を受けるため,たとえ拡散律速条件の電位でも,しばらく待っていれば定常電流に達します.
振動が,結果として溶液を撹拌する効果を生み,対流ボルタンメトリと同じような状況に達するということです.
したがって,時間で決めることには意味がなく,いかに拡散の影響を排除して電荷移動律速条件を担保するかが,重要になるのです.

> また、過電圧=Vappl - IR -E0 とありますが、このIRはどのようにして得られた値になりますでしょうか?

通常は,iR補正の効くポテンショスタットを使います.
インピーダンスアナライザがあるなら,それで溶液抵抗を測ってもかまいませんが.

投稿日時 - 2013-10-14 20:59:43

お礼

ご回答ありがとうございます。(遅くなりまして申し訳ありません)
そうしますと、結局、Tafelプロットを得るためには、どのような実験条件にして測定すればいいのでしょうか?
IR補正のきくポテンショスタットというのは、Potentiostaticで測定する際に、IR補正を用いるということでしょうか?

投稿日時 - 2013-10-28 14:34:43