עקומות קיטוב

Submitted by alexL on Sat, 12/01/2018 - 07:07

עקומת קיטוב

אם היה הזרם במערכת מושפע רק מתהליך מעבר מטען, התלות של הזרם במתח הייתה מצייתת לחוק אוהם:

U = iR => i = const•U 

אז היינו צופים בתלות ליניארית של זרם במתח (הקו הכחול בגרף).

ואם היה הזרם מושפע רק מהדיפוזיה, אבל לא היה קיטוב אקטיבציה, אז לא היה הזרם מושפע במתח בכלל (הקו הירוק האפקי בגרף).

בפועל אומנם נצפית התנהגות מורכבת של תלות הזרם במתח. בדרך כלל, התנהגות זאת כוללת שלושה קטעים שונים:

  1. באזור מתחי-יתר נמוכים נצפית תלות אוהמית של הזרם במתח. באיזור זה לאלקטרודה חסרה אנרגיה לקידום תהליך מעבר מטען. לכן הבקרה היא ע''י אקטיבציה בלבד.
  2. באזור של מתחי-יתר גבוהים נצפית תלות אקספוננציאלית של הזרם במתח. באזור זה במערכת יש מספיק אנרגיה וחלקיקי המגיבים יכולים די בקלות (כלומר מהר מאוד) להיהפך לתוצרים, אבל תת-סבפקת המגיבים מעכבת את התהליך. במקרים הכי קיצוניים נצפית לפעמים תופעה של זרם גבולי (limiting current), כאשר המשך עליית המתח לא גורם לעליית הזרם וזה משום שהמתח לא יכול לזרז דיפוזיה ספונטנית של המגיבים באלטקרוליט.
  3. באזור מעבר, זאת אומרת במתחי יתר בינוניים נצפית ההתנהגות המורכבת ביותר שבקירוב ניתן לתאר אותה כתלות דו-אקספוננציאלית. באזור זה קיימת בקרה מעורבת על התהליך, כאשר לא ניתן להתעלם גם מקיטוב האקטיבציה וגם מקיטוב הדיפוזיה.