Διαγράμματα Tafel και η εξίσωση Butler-Volmer

Στην εφαρμογή αυτή, χρησιμοποιούμε ένα διάγραμμα Tafel για να αναλύσουμε δεδομένα κινητικής ηλεκτροδίων. Στο δεύτερο μέρος της εφαρμογής, διερευνούμε την πλήρη εξίσωση Butler-Volmer.

Ένα διάγραμμα Tafel δίνεται από την

όπου I είναι το ρεύμα (σε mA), η είναι η υπέρταση (σε mV), και intercept(η, J) και slope(η, J) είναι αντίστοιχα η τεταγμένη επί την αρχή και η κλίση της γραφικής παράστασης του J ως προς η.

Η πυκνότητα ρεύματος ανταλλαγής είναι τότε

και ο συντελεστής μεταφοράς α είναι

όπου F είναι η σταθερά του Faraday (9,64853 x 104 C mol-1), R είναι η σταθερά των αερίων (8,31447 J K-1), και T η θερμοκρασία (σε K).

Για να αναλύσετε τα δεδομένα σας από την κινητική των ηλεκτροδίων, εισαγάγετε τιμές στην καρτέλα Tafel Data. Στην καρτέλα Tafel Plot φαίνεται η βέλτιστη ευθεία προσαρμογής, και στην καρτέλα Analysis φαίνονται οι υπολογιζόμενες τιμές για την πυκνότητα ρεύματος ανταλλαγής και το συντελεστή μεταφοράς.

Η εξίσωση Butler-Volmer είναι

Για να παραστήσετε γραφικά την εξίσωση Butler-Volmer, εισαγάγετε τις τιμές των παραμέτρων (των T και α) και πατήστε New Plot. Μπορούν να εμφανίζονται έως και 5 γραφικές παραστάσεις ταυτόχρονα. Το κουμπί Clear διαγράφει όλες τις γραφικές παραστάσεις. Για να δείτε τις τιμές των παραμέτρων σε κάθε γραφική παράσταση πατήστε το κουμπί Legend on/off. Με το κουμπί Redraw επανασχεδιάζεται η γραφική παράσταση, κάτι χρήσιμο όταν θέλετε να αλλάξετε το εύρος των τιμών της μεταβλητής της συνάρτησης. Για να δείτε τις τιμές των μεταβλητών σε ένα σημείο της γραφικής παράστασης, μετακινήστε το δείκτη στο σημείο που θέλετε και έπειτα πατήστε και κρατήστε.