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Diffusion to a plane with adsorption according to frumkin's isotherm

1969; Elsevier BV; Volume: 14; Issue: 8 Linguagem: Francês

10.1016/0013-4686(69)80028-9

1873-3859

Liliana Rampazzo,

Electrodeposition and Electroless Coatings

This paper considers the problem of the kinetics of adsorption at the electrode/solution interphase, for a substance which does not undergo chemical or electrochemical reactions. The differential system which describes semi-infinite linear diffusion to a plane has been examined, assuming that at the boundary a generic isotherm holds. In this way one arrives at a Volterra integral equation which in general is non-linear. The numerical solution of such an equation has been carried out for the case of a Frumkin isotherm. The coverage of the electrode‡ μ = Γ/Γm as a function of the adimensional quantity log z [= log (C*24Dt/Γm2π)] depends on the parameters βC* = Ψ and A of the isotherm. The relative graphs allow us to determine the time required to arrive at a fixed coverage. The effects of attractive and repulsive interactions are discussed. On considère le problème de la cinétique d'adsorption à l'interphase éléctrode-solution pour une substance qui n'est pas soumise à des réctions chimiques on électrochimiques. Le système différentiel qui décrit la diffusion linéaire semi-infinie, a été établi en supposant qu'une isotherme de forme généralisée soit valable comme condition limite. On arrive ainsi à une équation integrale de Volterra, en général non linéaire, dont le calcul numérique nous a donné la solution dans le cas particulier d'une isotherme de Frumkin. Le taux de surface occupée μ = Γ/gGm en fonction de la grandeur sans dimensions log z = log (C*24Dt/Γm2π) dépend des paramètres Ψ = βC* et A de l'isotherme. Les diagrammes correspondents permettent de déterminer le temps nécessaire pour obtenir un taux d'occupation superficielle prédéterminée. On discute de l'influence des interactions d'actraction et de répulsion entre le molécules adsorbées sur la cinétique de l'adsorption. Das Problem der Adsorptionkinetik für einen Stoff, der keiner chemischen oder elektrochemischen Reaktion unterliegt, wird in der vorliegenden Arbeit untersucht. Ein Differentialsystem, das die halbunendliche-lineare Diffusion an einer ebenen Elektrodenoberfläche beschreibt, wird aufgestellt. Dafür wird die Gültigkeit einer allgemeinen Isotherme angenommen. So erreicht man eine in allgemeinen nicht-lineare Volterra-Integralgleichung, deren numerische Lösung für den Fall einer Frumkin Isotherme gegeben wird. Der Elektrodenbedeckunesgrad μ = Γ/gGm als Funktion von log z [= log (C*24Dt/gGm2π)] hängt von den Parametern Ψ = βC* und A der Frumkinisotherme ab. Die für einen gegebenen Bedeckungsgrad notwendige Zeit kann auf Grund entsprechender Diagramme bestimmt werden. Der Einfluss der Wechselwirkungen in Bezug auf Anziehung oder Abstossung zwischen adsorbierten Molekeln, wird diskutiert.