KOSEN 한인과학기술자네트워크

닫기

더 많은 혜택을 위해
로그인 하세요.

지식나눔

지식나눔

cyclic voltammetry를 원리를 잘 모르겠습니다.

2009-05-09 org.kosen.entty.User@7505980d 정주영(takebliss)
  • 2

첨부파일

cyclic voltammetry를 원리를 잘 모르겠습니다. three electrode에 적용하면 처음 작업전극에 전압을 걸어주지 않고 상대전극과 작업전극이 연결 되어 있지 않다고 하면 평형전위에 있을 것입니다. 이후 작업전극에 0 에서 1 v 까지 전압을 걸어준다는 의미는 평형 전위가 만약 0이라면 양의 과전위를 걸어준다는 것이고 이렇게 되면 산화 전류가 흐를 것이고 이것이 측정될 것입니다. 그리고 다시 1에서 0v로 갈때도 평형 전위에 비하면 역시 양의 과전위가 걸리고 있기 때문에 산화전류가 흐르고 있을텐데 왜 시간에 따라 양의 과전위가 줄어든다고 환원 전류가 되는지 궁금합니다. 즉, 같은 과전위에서 처음에는 산화 전류가 흐르고 다음에는 환원전류가 흐르는지 모르겠습니다. 그림 첨부한 것 보시면 a점하고 c점에서 전압이 같은 흐르는 전류가 다른 이유를 모르겠습니다. 참고) 어떤 장치에서는 -를 주게 되면 손상되거나 그 부분의 전위는 필요하지 않습니다. 그래서 전위는 제가 임의로 0-1 v로 잡아 준것입니다. 참고) 제 생각 중 하나는 물질 전달 문제로 인해서 생긴 것입니다. 처음에 0-1v 줄때 표면에 반응물이 부족해서 전류가 상승하다 다시 줄어들고 전압을 1-0 v 줄때는 점점 반응물이 많아져서 오히려 환원전류가 흐르고 어느 순간부터는 다시 평형을 이루어 점점 환원전류가 줄어드는 것 입니다.
  • cyclic voltammetry
  • 산화전류
  • 환원전류
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변! 
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
답변하기
답변 2
  • 답변

    안길홍님의 답변

    2009-05-09
    • 0
    전압을 0-1V사이로 변화시켜도 가능합니다. 왜냐하면 Ag electrode의 V vs SHE가 +0.799V이므로 이것보다 낮은 전압은 환원전위로 되기 때문입니다. 그림의 그라프를 보면 MC곡선인데, a와 c점에서 의 차이점은 전극반응에서는 항상 전기2중층(Helmholtz plane:I.H.P + O.H.P)을 생각해 주어야 합니다(I.H.P는 전극의 계면으로 부터 약 3Å이 됩니다).a점에서는 수소발생(전해질의 환원 작용)을 시키기 위한 전류가 소모되다가 서서히 전위가 역전하게 되면 전기2중층에서의 전위역전이 일어나게 되는데 이때는 수소발생이 중지되기 시작하면서(수소 발생의 전류는 감소하여 짐) 전위 역전에 따른 전기2중층에로의 충전전류가 흐르게 됩니다. 이 점이 c점으로 나타납니다. 따라서 c점을 전기2중층의 반전에 따른 충전전류가 흐르는 점으로 보면 됩니다.즉 전압은 같은데 충전전류가 더흐르게 되어 전류가 다르게 나타납니다. 역으로 말하면 cyclic voltammetry의 그라프로 부터 중요한 사실을 알 수 잇는데, 이는 전극 반응에는 전기2중층이 존재한다는 것이고, 물의 유전상수k=78.5(at 25C)이나 전극계면에서 I.H.P까지의 k=약 6이고,I.H.P에서 O.H.P까지의 k=약32로써 무극성 콘덴서가 충방전하는 형태와 같은 그라프를 나타내고 있습니다.콘덴서가 충전될 때는 전압은 변동이 없으나 충전 완료시점까지 전류는 계속적으로 공급되는 것과 같이 나오고 있습니다.
    답변수정
    전압을 0-1V사이로 변화시켜도 가능합니다. 왜냐하면 Ag electrode의 V vs SHE가 +0.799V이므로 이것보다 낮은 전압은 환원전위로 되기 때문입니다. 그림의 그라프를 보면 MC곡선인데, a와 c점에서 의 차이점은 전극반응에서는 항상 전기2중층(Helmholtz plane:I.H.P + O.H.P)을 생각해 주어야 합니다(I.H.P는 전극의 계면으로 부터 약 3Å이 됩니다).a점에서는 수소발생(전해질의 환원 작용)을 시키기 위한 전류가 소모되다가 서서히 전위가 역전하게 되면 전기2중층에서의 전위역전이 일어나게 되는데 이때는 수소발생이 중지되기 시작하면서(수소 발생의 전류는 감소하여 짐) 전위 역전에 따른 전기2중층에로의 충전전류가 흐르게 됩니다. 이 점이 c점으로 나타납니다. 따라서 c점을 전기2중층의 반전에 따른 충전전류가 흐르는 점으로 보면 됩니다.즉 전압은 같은데 충전전류가 더흐르게 되어 전류가 다르게 나타납니다. 역으로 말하면 cyclic voltammetry의 그라프로 부터 중요한 사실을 알 수 잇는데, 이는 전극 반응에는 전기2중층이 존재한다는 것이고, 물의 유전상수k=78.5(at 25C)이나 전극계면에서 I.H.P까지의 k=약 6이고,I.H.P에서 O.H.P까지의 k=약32로써 무극성 콘덴서가 충방전하는 형태와 같은 그라프를 나타내고 있습니다.콘덴서가 충전될 때는 전압은 변동이 없으나 충전 완료시점까지 전류는 계속적으로 공급되는 것과 같이 나오고 있습니다.
    등록된 댓글이 없습니다.
  • 답변

    이상후님의 답변

    2010-01-29
    • 0

    첨부파일

    >cyclic voltammetry를 원리를 잘 모르겠습니다. >three electrode에 적용하면 처음 작업전극에 전압을 걸어주지 않고 상대전극과 작업전극이 연결 되어 있지 않다고 하면 평형전위에 있을 것입니다. >이후 작업전극에 0 에서 1 v 까지 전압을 걸어준다는 의미는 평형 전위가 만약 0이라면 양의 과전위를 걸어준다는 것이고 이렇게 되면 산화 전류가 흐를 것이고 이것이 측정될 것입니다. >그리고 다시 1에서 0v로 갈때도 평형 전위에 비하면 역시 양의 과전위가 걸리고 있기 때문에 산화전류가 흐르고 있을텐데 왜 시간에 따라 양의 과전위가 줄어든다고 환원 전류가 되는지 궁금합니다. >즉, 같은 과전위에서 처음에는 산화 전류가 흐르고 다음에는 환원전류가 흐르는지 모르겠습니다. > 그림 첨부한 것 보시면 a점하고 c점에서 전압이 같은 흐르는 전류가 다른 이유를 모르겠습니다. > >참고) 어떤 장치에서는 -를 주게 되면 손상되거나 그 부분의 전위는 필요하지 않습니다. 그래서 전위는 제가 임의로 0-1 v로 잡아 준것입니다. >참고) 제 생각 중 하나는 물질 전달 문제로 인해서 생긴 것입니다. 처음에 0-1v 줄때 표면에 반응물이 부족해서 전류가 상승하다 다시 줄어들고 전압을 1-0 v 줄때는 점점 반응물이 많아져서 오히려 환원전류가 흐르고 어느 순간부터는 다시 평형을 이루어 점점 환원전류가 줄어드는 것 입니다. > CV 원리에 대한 자료를 첨부합니다. 참고하세요.
    답변수정
    >cyclic voltammetry를 원리를 잘 모르겠습니다. >three electrode에 적용하면 처음 작업전극에 전압을 걸어주지 않고 상대전극과 작업전극이 연결 되어 있지 않다고 하면 평형전위에 있을 것입니다. >이후 작업전극에 0 에서 1 v 까지 전압을 걸어준다는 의미는 평형 전위가 만약 0이라면 양의 과전위를 걸어준다는 것이고 이렇게 되면 산화 전류가 흐를 것이고 이것이 측정될 것입니다. >그리고 다시 1에서 0v로 갈때도 평형 전위에 비하면 역시 양의 과전위가 걸리고 있기 때문에 산화전류가 흐르고 있을텐데 왜 시간에 따라 양의 과전위가 줄어든다고 환원 전류가 되는지 궁금합니다. >즉, 같은 과전위에서 처음에는 산화 전류가 흐르고 다음에는 환원전류가 흐르는지 모르겠습니다. > 그림 첨부한 것 보시면 a점하고 c점에서 전압이 같은 흐르는 전류가 다른 이유를 모르겠습니다. > >참고) 어떤 장치에서는 -를 주게 되면 손상되거나 그 부분의 전위는 필요하지 않습니다. 그래서 전위는 제가 임의로 0-1 v로 잡아 준것입니다. >참고) 제 생각 중 하나는 물질 전달 문제로 인해서 생긴 것입니다. 처음에 0-1v 줄때 표면에 반응물이 부족해서 전류가 상승하다 다시 줄어들고 전압을 1-0 v 줄때는 점점 반응물이 많아져서 오히려 환원전류가 흐르고 어느 순간부터는 다시 평형을 이루어 점점 환원전류가 줄어드는 것 입니다. > CV 원리에 대한 자료를 첨부합니다. 참고하세요.
    등록된 댓글이 없습니다.
목록
목록