Circuito equivalente
La espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) es compleja y el análisis de los datos es una tarea exigente. Utilizar circuitos equivalentes y un algoritmo de ajuste es una forma habitual de hacer el análisis más fácil, comprensible y visual.
Un circuito equivalente es un circuito equivalente al sistema de la célula electroquímica. Cada efecto o contribución a la impedancia total se sustituye por un componente eléctrico. Por ejemplo, un electrodo metálico en contacto con un electrolito que contiene una especie redox activa tiene 4 efectos que contribuyen a la impedancia.
elemento de Warburg en un diagrama esquemático de Bode y Nyquist
La corriente tiene que atravesar la solución entre el electrodo de trabajo y el contraelectrodo, que actúa como una resistencia óhmica, la resistencia de la solución.
La corriente puede fluir de dos maneras a través del electrodo. Una es una reacción electroquímica, es decir, la transferencia de un electrodo de la suloción al electrodo o al revés. La otra vía es la carga de la doble capa electroquímica, que actúa como un condensador.
La última contribución es la limitación de la difusión o, mejor dicho, el agotamiento de las especies activas delante del electrodo. Las consecuencias del agotamiento no pueden simularse con los componentes electrónicos clásicos. Se ha creado un nuevo elemento ficticio, la impedancia Warburg.
El circuito resultante se conoce como Circuito Randles.
Los circuitos equivalentes para otros sistemas, especialmente durante la investigación de la corrosión, suelen ser más complejos. Sin embargo, ajustando los valores teóricos de un circuito equivalente a los datos de medición reales, se puede calcular la contribución de los distintos componentes al conjunto de la célula.
Encontrará más información sobre circuitos equivalentes y adaptación en el artículo correspondiente de la base de conocimientos.
Artículos
Cómo encajar fácilmente
En esta sección se dan algunas pautas para encontrar buenos valores de partida para el ajuste.
Ajuste del circuito equivalente para mediciones de corrosión
En esta sección del manual se introducen la Impedancia de Warburg y el Elemento de Fase Constante (CPE), que representan efectos electroquímicos sin componentes electrónicos reales correspondientes. Además, se presentan algunos circuitos equivalentes para sistemas de corrosión típicos.