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रसायन विज्ञान · शब्दावली

विसरण परत और सीमांत धारा क्या है?

अन्य नाम: विसरण परत · सीमांत धारा

परिभाषा 10.7 विश्वविद्यालय रसायन विज्ञान — वर्ष 2 · अध्याय 10 — धारा–विभव वक्र

विसरण परत इलेक्ट्रोड से सटी विलयन की वह परत है, मोटाई $\delta$ वाली (विलोडित विलयन में कुछ से लेकर कुछ दसियों माइक्रोमीटर), जिसके आर-पार स्पीशीज़ केवल विसरण द्वारा चलती हैं। सीमांत धारा वह धारा है जो तब प्राप्त होती है जब विद्युत-सक्रिय स्पीशीज़ उतनी ही तेज़ी से उपभुक्त होती है जितनी तेज़ी से वह पहुँचती है, और सतह पर उसकी सांद्रता शून्य होती है।

विलोडित विलयन में इलेक्ट्रोड के निकट अभिकारक की सांद्रता। विसरण परत के आर-पार प्रोफ़ाइल रैखिक है; अभिवाह, और इसलिए धारा, cb - cs के समानुपाती है। यह तब अधिकतम होती है जब अभिकारक पहुँचते ही उपभुक्त हो जाता है (cs = 0, लाल)। — विलोडित विलयन में इलेक्ट्रोड के निकट अभिकारक की सांद्रता। विसरण परत के आर-पार प्रोफ़ाइल रैखिक है; अभिवाह, और इसलिए धारा, $c^b - c^s$ के समानुपाती है। यह तब अधिकतम होती है जब अभिकारक पहुँचते ही उपभुक्त हो जाता है ( $c^s = 0$ , लाल)।

उदाहरण

उदाहरण 10.9 (सीमांत धारा का परिमाण)

$10\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ ( $10\,\mathrm{mol}/\mathrm{m}^{3}$ ) वाली किसी स्पीशीज़ के लिए, $D = 7 \times 10^{-10}\,\mathrm{m}^{2}/\mathrm{s}$ , $\delta = 20\,\text{µ}\mathrm{m}$ , $n = 1$ के साथ, $1.0\,\mathrm{cm}^{2}$ पर: $|i_{\lim}| = 96\,485 \times 10^{-4} \times 7 \times 10^{-10} \times 10/(2 \times 10^{-5}) = 3.4\,\mathrm{mA}$ ।

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