塔菲爾電化學方程式是塔菲爾於1905年提出的經驗公式,其數學表達式為:η=a+blgi。式中過電位和電流密度i均取絕對值(即正值),a和b為兩個常數,a表示電流密度為單位數值(1A/cm2)時的過電位值,它的大小和電極材料的性質、電極表面狀態、溶液組成及溫度等因素有關,根據a值的大小,可以比較不同電極體系中進行電子轉移步驟的難易程度。b值是一個主要與溫度有關的常數,對大多數金屬而言,常溫下b的數值在0.12V左右。
基本介紹
- 中文名:塔菲爾電化學方程式
- 外文名:The Tafel electrochemical equation
- 表達式:η=a+blgi
- 提出者:塔菲爾
- 提出時間:1905年
- 領域:電化學
概述,塔菲爾公式,
概述
電化學極化是極化現象中最重要的一種。除第八族元素鐵、鈷、鎳外,一般金屬析出時電化學極化的超電勢很小。而有氣體析出的體系(如氫電極、氧電極、氯電極等)電化學極化超電勢較大。研究得較為深入的是氫氣析出的電極過程。由實驗中得知氫的超電勢不僅與電流密度有關,還取決於電極材料的性質和電極的表面性狀、溶液的本性和組成以及溫度等因素。在與平衡電極電勢偏離程度很小範圍內(低超電勢)時,氫超電勢和電流密度的對數之間存線上性關係。
塔菲爾公式
1905年,塔菲爾( Tafel)發現對於一些常見的電極反應,氫的超電勢與電流密度之間在一定範圍記憶體在如下的定量關係:η=a+blgi。
式中過電位和電流密度i均取絕對值(即正值),a和b為兩個常數,它們決定於電極材料、電極表面狀態、溫度和溶液組成等。a表示電流密度為單位數值(1A/cm)時的過電位值,根據a值的大小,可以比較不同電極體系中進行電子轉移步驟的難易程度。b值是一個主要與溫度有關的常數,對大多數金屬而言,常溫下b的數值在0.12V左右。
測定a、b值是研究電極反應動力學的一種重要途徑,也是電解工業推算槽電壓與電極電流密度關係的依據之一。該公式適用於電流密度較高的區域。在i非常小時,此式不適用。在i很小、超電勢也很小(η<±0.03伏)時,超電勢與電流密度呈線性關係,即η=ki。k為比例常數。