C – Régime mixte de diffusion- transfert de charge C-1 expression de courant Dans ce cas la vitesse d’apport par diffusion vers l’électrode des espèces électroactives est comparable à la vitesse de transfert . Il en résulte que la concentration de ces espèces à l’électrode :
oxel et redel diffèrent de celle au sein de la solution oxs et reds
L’équation de base de la densité de courant globale en fonction de la surtension reste valable mais les concentrations en oxydant et réducteur sont celles sur l’électrode :
i= nF(Kox redel exp(nFE/ RT) – Kred oxel exp(-nFE/ RT))
On suppose que la densité de courant i de transfert est égale au courant transporté par diffusion, soit :
i/nF = – Dox (oxs- oxel)/ ox = Dred (reds- redel)/ red
ic = – nFDox oxs/ ox ; ia = nFDred reds / red
i/ ic = 1 – oxel / oxs oxel = (1 – i/ ic)oxs i/ ia = 1 – redel / reds redel = (1 – i/ ia)reds
L’équation g lobale
i= nF(Kox(1 – i/ ia)reds exp(nFE/ RT) – Kred (1 – i/ ic)oxs exp(-nFE/ RT))
la densité de courant d’échange i0 a évidemment la même expression qu’en
régime de transfert pur, puisqu’elle correspond à i0 = 0
i0 = nF(Kox redsexp(nFEth/ RT) = Kred oxs exp(-nFEth/ RT))
i= i0 ((1 – i/ ia) exp(nF/ RT) – (1 – i/ ic) exp(-nF/ RT))
équation Butler – Volmer pour un régime mixte en tirant i : i= i0 (exp(nF/ RT) – exp(-nF/ RT)) /
( 1+ i/ ia exp(nF/ RT) – i/ ic) exp(-nF/ RT))
30
i= i0
exp(nF/ RT) – exp(-nF/ RT)
(1+ i/ ia exp(nF/ RT) – i/ ic) exp(-nF/ RT)