ピロールの電解重合 平板と導電棒による重合

質問

電解重合についてお尋ねします。

作用電極にチタン板／チタン棒／チタン管を用いてピロールを
重合しようと考えています。参照電極に銀線を用います。

ビーカーの中に溶液を入れ、対向電極に白金箔を用いてビーカーの
内側全体（ビーカー底面を除く）に白金箔を貼っています。

電極はいずれも、一ヶ所ずつ固定しています。
（チタン板なら端側、チタン棒なら片端のみ接続）

作用電極のみを変えて定電流（重合面積の単位面積あたりに印加する電流値は同じ）
で重合を行ったところ、重合時の電位が全く異なっています。
作用電極の重合面積と対向電極の面積との比が違うだけとは考えにくいのですが、
電極の形状によって電流の流れ方が違うのでしょうか？

電位が大きく異なる理由、または平板と金属棒の電流の流れ方の違いについて
ご存知の方がいらっしゃいましたら、ご教授お願いします。

よろしくお願いします。

回答No.2

c80s3xxx · ベストアンサー

電流密度は?
溶液の撹拌はしてますか?
たぶん低電流密度で，十分な撹拌のもとでやればさほど変わらないと思うのですが．
ある程度高い電流密度を与えれば，拡散限界に近い条件での重合になり，電極へのモノマーの拡散過程が電流に大きく効くようになります．
すると，平面電極では単純な1次元拡散なのに対し，棒状であれば2次元拡散になるため，物質輸送が有利になります．そのために，棒の方が低い電位でも同じだけの電流を流せるということになると思います．
電解重合は長時間の電解を行うことになるので，通常の非撹拌条件では拡散層の厚みはmmに近いレベルくらいにはなりえると思うので，10φの棒であれば曲率が有意に効いてくることはありそうです．

補足

回答ありがとうございます。
そして、失礼しました。現在の電流密度は基本的に1.0mV/cm2としていますが、最低0.02mV/cm2の実験も行っています。
また、現在は非攪拌条件で重合を行っています。

回答No.1

c80s3xxx

棒はどのくらいの太さなんでしょうか．
あと，モノマー濃度と電流密度はどのくらいか．
1次元拡散か2次元拡散かの問題だろうと思いますが．

補足

回答ありがとうございます。
チタン板は30×30mm，チタン棒・チタン管は径10mmでチタン管の管厚は1mmで行っています。

モノマー濃度は１リットルあたり0.15モルとしています。
よろしくお願いします。