• ベストアンサー

ターフェルプロットとは

基礎的な電気化学用語であるターフェルプロットとはどういうものなのでしょうか? 平衡電位からのずれによる電流値をあらわすというようなことは分かるのですが、 電位を変えても酸化還元ピークを持たないのはなぜなのでしょうか? というかCVを測ったとしてもこんなグラフは得られないと思うのですが これって何を測っているのでしょうか?

  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数3

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • c80s3xxx
  • ベストアンサー率49% (1631/3289)
回答No.1

> 電位を変えても酸化還元ピークを持たないのはなぜなのでしょうか? そもそも CV でピークになる理由は理解していますか? Tafel プロットは,要は完全に電荷移動律速と見なせる範囲だけを議論しているというだけのことです.しかも,逆反応が無視できるという条件付き.平衡電位近辺 (ηが小さい) では,正味がアノード電流であってもカソードプロセスが無視できないし,逆も同じ.こういう場合は Tafel プロットは直線から外れる. 物質移動過程が問題になるくらいに電荷移動速度が速くなると,これも直線から外れる.電荷移動律速ではなくなるからです. 前提条件を満たさない場合には,形式的にはプロットは作成できますが,意味がまったくありません. Tafel の式と Butler-Volmer の式を見比べるといいでしょう.

関連するQ&A

  • 電気化学の基礎に関してアドバイスを下さい。

    電気化学の基礎に関してアドバイスを下さい。 ・3電極系では参照電極の電位を基準として作用電極の電位は決められますが、この参照電極の電位というのは酸化還元電位に相当すると考えて良いのでしょうか? 例えば、任意の電極のCVをとったときに、大抵の場合2つ以上の酸化還元ピークが出てきますが、このような電極を参照電極として使った場合にはどちらの酸化還元電位を有効になるのでしょうか? ・2電極系=3電極系でCEとREのプラグを一つの電極に接続した場合と考えて良いのでしょうか? この2点お願い致します。

  • サイクリイクボルタンメトリーでわかること

    実験で錯体を合成してサイクリックボルタメトリーを用いて測定しているのですが、サイクリックボルタンメトリーのグラフで何(酸化還元電位・ピーク電流などで)を見れば酸化型または還元型が安定であるかを区別することができますか? グラフは、フェロセンのような可逆系です。 説明文が抽象的で質問内容がわかりにくいかもしれませんがよろしくお願いします。

  • サイクリックボルタメトリーのデータ解釈について

    CVのデータ解析についてお尋ねします。 (1)酸化電位-還元電位=59.5mV(25度) (2)酸化ピーク電流/還元ピーク電流=1.0 であることは可逆反応であるかどうかの目安だと思います。 現在A+e-⇔Bという酸化還元反応を測定しています。 種々のpHでCV測定した場合、(2)はおよそ0.93-0.99の範囲になることが分かりました。 しかしながらアルカリ性条件になるにつれて(1)がどんどん大きくなってしまいます。 この(1)の変化はどのように解釈すればよろしいでしょうか? 実験条件 RE:銀・塩化銀(飽和KCl) WE:カーボン CE:白金 温度:25度 掃引速度:25mV/s(速度に関しては予備検討の結果この速度に決めました) 窒素ガス置換

  • 過電圧について教えて下さい。

    過電圧に関していろいろな書籍を見てみたのですが、どうしても理解出来ません。 過電圧とは、電流Iが流れているときの電極電位と平衡電位との差である、というような説明がなされていますが、 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%83%B3%E3%82%B9%E...​ ここに書かれているネルンストの式で左辺が平衡電位に相当し、この電位からのずれが過電圧に相当するわけですが、 ある電位にセットしたとき、最初は酸化還元にともなう電流が流れますが、しばらく時間が経つと右辺の第2項にあるように酸化種と還元種の濃度が変化するために、平衡電位がずれ、電流が流れなくなると思います。この過渡的にかかる平衡電位からのずれのことを過電圧だと思っていたのですが、 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8E%E9%9B%BB%E5%9C%A7 しかし、ここの説明では、酸素発生の平衡電位が+1.23Vなのに、白金電極上では過電圧が存在するために、-0.4Vほど低くなる、というような解説がなされています。 この説明と上で書きました概念では全く別もののように思うのですが、これはどういうことなのでしょうか? 手元の本には上記のような感じで書かれてあったのですが、どのように解釈すれば良いのでしょうか?

  • ガルバノスタットではどうやって電位は決定されますか?

    ガルバノスタットは定電流源として働くわけですけど、 ただの抵抗器であれば、電流値が決まれば、電圧値は決まりますが、 いくつもの酸化還元反応を起こすような電極の場合にはどうやって電位は決定されるのでしょうか? 予想としては自然電位から始まって、電流が大きくなる方の電位に動くようにフィードバックが働き、 設定した電流値になると電位が動かなくなると思うのですが、 合っていますでしょうか? でもそうすると酸化還元ピークの極大値に入ってしまうと電位を増加させても減少させても、電流は下がる方にしか 行かないため、設定した電流値に到達することは出来ないように思うのですがどうなのでしょうか? また、場合によって2つの電位の間で発振することもあり得るのでしょうか?

  • 電気化学に関する質問

    電気化学に関していくつか質問させて下さい。 サイクリックボルタンメトリーは溶液によって、波形が違うらしいのですが、この波形の違いというのは定性的、定量的に説明することは出来るのでしょうか?波形は違っても、酸化還元ピークは電位は同じだと考えて良いのでしょうか? サイクリックボルタンメトリーでは直流電流を使用しますが、交流をかけることで電気化学特性を調べるような測定手法はないのでしょうか? 通常の測定での、3電極系では参照電極には電流が流れると電極の状態が変わってしまうため、電位も変わってしまうため、疑似電極と呼ばれるものを使用しますが、市販の乾電池は2電極が使われています。つまり基準にになる電極にも電流が流れているにも拘わらず、電圧が変わらないのはなぜなのでしょうか?それとも気づかないほどの微少な変化なのでしょうか? よろしくお願い致します。

  • サイクリックボルタンメトリーについて

    CVについての質問です。 電解液に硫酸ナトリウム0.2Mを用いて-0.1Vから+0.8VまでCVを実行したのですが、 電位を負から正に方向に変化させると、微量の酸化電流が流れ、電位の上昇に応じて電流量も増加します。そして折り返しになり正から負方向になると徐々に酸化電流が還元電流となりこれも電位が低下するにつれて還元電流の量が増加します。 これらの電流がなぜ流れるかが分かりません。そこで質問です。 基本的には電極表面で酸化還元反応がおきないと電流は測定されないとおもうのですが、この条件の場合、酸化電流が流れている場合、還元電流が流れている場合、それぞれどのような反応がおきているのでしょうか? 測定条件は ポテンショスタットを使用し、CEに白金コイル、WEに白金、REはAg/AgCl電極を使用しています。25℃、空気雰囲気です。ご回答のほうよろしくお願いいたします。

  • サイクリックボルタンメトリーについての質問です.

    サイクリックボルタンメトリーについての質問です. 最近「ベーシック電気化学」という教科書を参考にポテンショスタットを作製し,サイクリックボルタンメトリーの研究を始めました. まず正常に動作をしているか確かめるためNaCl溶液や0.5M H2SO4溶液を用い測定を行いました. 「電気化学測定マニュアル」に初期電位は通常電流の流れない電位に設定するとありましたので,電位を0.01Vずつ調整しては数分待つということを行っているのですが,どんなに調整しても±数μA程度電流が流れてしまいます. 教科書等に記載されている初期電流が0のグラフは溶液にK4[Fe(CN)6]などを使っている例が多く,還元される物質がなければ反応が起こる電位より負であれば電流が流れないのは理解できます. しかしNaClや硫酸の場合は酸化種も還元種もあるため(両方ないと考えるのかもしれませんが)電流が流れない状態を作り出すことが困難ということでしょうか? また硫酸の測定例では電位を走査し電流値が一つの輪になるような測定をされているものをよく見かけます.この場合どの電位から測定をスタートするべきなのでしょうか? 最後に,ポテンショスタットを用いて定電圧を印加する場合,作用電極と対極間にはとある電位がかかっているとは思いますが,電気分解が起こらない電位差であれば電気二重層が形成されるだけで電流は流れないと思うのですが,上記の実験では少し変化させれば電流が流れます. これはどのように考えればよいのでしょうか? 以上長くなりましたがご教授いただければと思います. 実験装置と現状 作用電極:白金,対極:白金,参照電極:Ag/AgCl電極(飽和KCl) 硫酸を用いた簡単な動作確認において教科書に記載されているピークが得られています.

  • ピーク電位について

    ピーク電位のシフトするメカニズムが分からなくて困っています。ピーク電流が大きくなると酸化ピークは正の方へ、還元ピークは負の方へ移動していくのはなぜなのですか。より安定化するためにシフトすると聞いたのですがそれだけでは全然意味が分からなくて。また、pHでも電位はシフトしますよね。これについても教えてください。また、参考になる本、HP等お願いします

  • サイクリックボルタモグラムからの電気二重層容量の計算の仕方について教えて下さい。

    サイクリックボルタモグラムからの電気二重層容量の計算の仕方について教えて下さい。 サイクリックボルタモグラムで酸化還元ピークのないところの電流量から電気二重層容量を見積もることが出来るそうなのですが、その方法が分かりません。 ・コンデンサの式Q=C/Vより計算すれば良いと思うのですが、VにCVの計算したい電気二重層容量の電位の値を代入し、その電位近傍での電流密度積分値を掃引速度で割ることによって求めた電荷密度をQに代入してCを求めれば良いと思うのですが、合っていますか? ・気になっているのは、このVについてなのですが、この値は参照電極によってはマイナスになったりゼロになったりすると思うのですが、となると電位によって電気二重層容量がマイナスになったり発散してしまったりすると思うのですが、これはどうすれば良いのでしょうか? よろしくお願い致します。