CVのｖ依存√ｖ依存について

質問

ビオロゲン被覆カーボン電極を用いてCVを測定してピーク電流と掃引速度でグラフを作って見たところ、掃引速度に比例の場合と掃引速度の1/2乗に比例の場合の２通りの結果が出てきました。どーもうまく薄膜を作成できたときが前者、多少厚かった場合が後者なようでした。
　調べて見たところ、各々を「薄相電気化学挙動」「拡散律速」と呼ぶことまではわかりました。ただ、それがどのようなものかいまいち分かりません。
　何方か教えていただけませんか？？

回答No.2

c80s3xxx · ベストアンサー

掃引速度のルートに比例するのを感覚的に説明するのは困難です．要するに1次元系の場合，拡散過程が律速因子として入ってくるときに時間のルートの項が出てくることになるのですが，これは拡散方程式からの帰結で，拡散方程式自体，微分方程式なので，解いた結果を定性的には予測しにくいという面があります．
掃引速度に比例するというのは，そのような拡散過程を含まない場合，もっとも典型的には表面吸着種の酸化還元の場合です．
質問のビオロゲン薄膜の場合，薄くできた場合には何かの膜内拡散が電流に影響を与えない程度に薄く，厚かった場合は膜内のイオン拡散が律速した場合でしょう．このような系では酸化還元に伴って膜内電荷の補償のために溶液との間で対イオンのやりとりがおこらなくてはならず，この対イオンの膜内拡散が律速する場合がほとんどでしょう．

CV についてはちゃんとした本を読んで勉強しておくべきでしょう．
http://photo-m.tp.chiba-u.jp/~yjo/CV/index.html
とかもありますが，講義資料のようなのでこれだけ見てもわからないかな．ポイントの項目は挙がってるので，たぶん講義付きなら一通りのことはわかりそうな気がしますが．

お礼

ご回答ありがとうございます。資料わかりやすくてすごく助かりました。うちの先生たちは何も教えてくれないもんで…。
　また機会があったらご教授おねがいします。

回答No.1

noname#160321

ＣＶは専門内なのですが、物理化学的(化学工学的かもしれない）挙動は苦手です。ですが、「薄相電気化学挙動」は非常に鋭いピークとなり、その面積は表面上の観測対象の量と比例する(間違いかも）。
「拡散律速」の場合は厚い膜だと膜内を対象物質が拡散するため、溶液内と似たテーリング挙動を示す、ということは理解できます。
それが掃引速度の平方根に比例するところまでは、存じません。
m(_ _)m

お礼

暇だったんでグラフを作ってみたら、毎回結果が違ったんで気になって質問させて頂きました。テーリング挙動を少し勉強してみようと思います。
　ご回答ありがとうございましたm(_ _)m