Capa de difusión - Diffusion layer

En electroquímica , la capa de difusión , según la IUPAC , se define como la "región en la vecindad de un electrodo donde las concentraciones son diferentes de su valor en la solución a granel. La definición del espesor de la capa de difusión es arbitraria porque la concentración se aproxima asintóticamente al valor de la solución global ". Por tanto, la capa de difusión depende del coeficiente de difusión (D) del analito y para las medidas voltamétricas de la velocidad de exploración (V / s). Por lo general, se considera un múltiplo de (Dt) ^1/2 (donde 1 / t = velocidad de exploración).

El valor es físicamente relevante ya que la concentración de soluto varía según la expresión derivada de las leyes de Fick:

${\ Displaystyle {\ tfrac {c} {c *}} = erf ({\ tfrac {x} {2 {\ sqrt {Dt}}}})}$

Cuando , la concentración es aproximadamente el 52% de la concentración total: ${\ Displaystyle x = {\ sqrt {Dt}}}$

${\ displaystyle erf (1/2) = 0.520499878 ...}$

A velocidades de exploración lentas, la capa de difusión es grande, del orden de micrómetros , mientras que a velocidades de exploración rápidas, la capa de difusión tiene un grosor de nanómetros. La relación se describe en parte mediante la ecuación de Cottrell .

Relevante para la voltamperometría cíclica , la capa de difusión tiene un volumen insignificante en comparación con el volumen de la solución a granel. Por esta razón, los experimentos de voltamperometría cíclica tienen un suministro inagotable de analito fresco.

Referencias