Corrente limite

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In elettrochimica, la corrente limite corrisponde al valore di intensità di corrente che attraversa una cella elettrochimica quando la velocità delle semireazioni redox (riduzione e ossidazione) è molto elevata, per cui lo stadio cineticamente determinante del processo elettrochimico che avviene nella cella è il trasferimento di materia.

In particolare, si parla di corrente limite di diffusione se lo stadio cineticamente determinante è il trasporto migrativo degli ioni dal bulk dell'elettrolita alla superficie dell'elettrodo e viceversa.

Corrente limite di diffusione[modifica | modifica wikitesto]

Nei primissimi istanti del funzionamento di una cella elettrochimica il trasporto di carica è assicurato dalla presenza di ioni in prossimità del doppio strato elettrico che circonda l'elettrodo. Una volta che tali ioni vengono ridotti (al catodo) o ossidati (all'anodo), per fare sì che la corrente continui a circolare è necessario che gli ioni all'interno dell'elettrolita migrino dal bulk dell'elettrolita fino alla superficie degli elettrodi. In queste condizioni lo stadio cineticamente determinante del processo è quindi il trasferimento di materia (cioè occorre più tempo per l'approvvigionamento di ioni dal bulk piuttosto che per la riduzione/ossidazione di tali ioni) e la velocità del processo (e quindi l'intensità di corrente, essendo legata alla velocità di reazione dalle leggi di Faraday sull'elettrolisi) aumenta all'aumentare della mobilità degli ioni dell'elettrolita.

Corrente limite di diffusione e concentrazione del reagente[modifica | modifica wikitesto]

La corrente limite di diffusione il,d corrisponde ad un valore massimo dell'intensità di corrente e dipende solo dalla concentrazione iniziale di reagente (o "specie elettroattiva") C, secondo la seguente legge di proporzionalità:[1][2][3]

il,d = k·C

in cui k è una costante pari a:[4]

k = nFAkc

essendo:

Corrente limite di diffusione in polarografia[modifica | modifica wikitesto]

Grafico ideale rappresentante l'andamento della corrente in funzione del potenziale durante una prova di polarografia. È visibile il valore della corrente limite di diffusione, in corrispondenza della quale si ha un plateau (cioè l'intensità di corrente rimane costante al variare della differenza di potenziale). Un polarogramma reale presenta curve seghettate, a causa dell'effetto dovuto alla variazione di superficie dell'elettrodo a goccia di mercurio (DME).

Attraverso la polarografia, conoscendo la concentrazione di specie elettroattiva nel bulk dell'elettrolita e la corrente limite di diffusione, è possibile determinare la quantità di ioni presenti in soluzione.[5]

Per massimizzare il contributo della corrente limite di diffusione in una cella polarografica si può fare uso di elettrolita di supporto e la soluzione non deve essere agitata.[6]

Corrente limite di diffusione dell'ossigeno[modifica | modifica wikitesto]

Nel caso in cui la corrosione avvenga in maniera uniforme, la velocità di corrosione è legata alla corrente di corrosione. Inoltre, se lo stadio cineticamente determinante del processo di corrosione è la diffusione dell'ossigeno, la corrente di corrosione è uguale alla corrente limite di diffusione dell'ossigeno.[7]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ http://farmacia.frm.uniroma1.it/didattica/att/43e2.file.pdf
  2. ^ Polarografia nell’Enciclopedia Treccani
  3. ^ a b SOS Chimica
  4. ^ Relazione fra corrente e differenza di potenziale applicata
  5. ^ polarografìa - Sapere.it
  6. ^ http://digilander.libero.it/domenicolafortezza/entranelsito/lachimica/tecnicheanalitiche/metodielettrochimici/polarografia.pdf
  7. ^ http://www.unibg.it/dati/corsi/8421/14990-Cap-2%20Rev%202005.pdf

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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