코트렐 방정식

전기화학 반응은 여러 가지 방식으로 제한될 수 있습니다. 두 가지 주요 제한 사항은 전위와 확산입니다.

전위는 넌스트 방정식으로 설명되는 반응의 원동력입니다. 전위가 반응을 일으킬 만큼 충분히 높으면 다른 문제가 발생합니다: 고갈입니다.

전극에서 일어나는 반응은 전극 앞의 활성 종을 소모합니다. 그러면 이 활성 종은 고갈되어 반응이 일어나기 위해 없어집니다. 새로운 활성 종은 확산을 통해 전극으로 운반됩니다. 이제 확산이 전극에 흐르는 전류를 결정합니다.

전위 단계 후 고갈과 확산으로 인한 전류의 변화는 코트렐 방정식으로 설명할 수 있습니다:

여기서 I는 전류, z는 이동된 전자의 수, F는 패러데이 상수, A는 전극의 표면적, c*는 벌크 농도, D는 확산 계수, t는 시간입니다.