Modelo Matemático de la Nucleación Electroquímica con Ondas de Corriente Pulsante

• Jarol E. Molina ^[1] ; Bibian A. Hoyos ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Información tecnológica, ISSN-e 0718-0764, ISSN 0716-8756, Vol. 18, Nº. 5, 2007, págs. 31-40
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Mathematical Model for the Electrochemical Nucleation with Pulse Current Waveforms
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• Resumen
  • español

    Se presenta un modelo matemático para describir el sobrepotencial de concentración, la velocidad de nucleación y el tamaño de núcleos formados sobre sustratos metálicos, cuando se emplean cuatro tipos de ondas de corriente pulsante: rectangular, rampa ascendente, rampa descendente y triangular. Para el desarrollo del modelo, se considera que la etapa que controla el proceso es la difusión de especies en la capa limite. El modelo predice que, cuando se emplean ondas con igual corriente promedio e igual tiempo de aplicación, la rampa descendente produce tiempos de transición más cortos, con mayor aumento en el sobrepotencial de concentración, lo que lleva a mayores velocidades de nucleación con tamaños de núcleos más pequeños. Para el caso de ondas con igual corriente pico y promedio, las ondas rectangular y descendente presentan prácticamente el mismo tiempo de transición, con velocidades de nucleación y tamaño de los depósitos equivalentes. El modelo desarrollado, constituye una herramienta ágil y flexible para la determinación del tamaño y la velocidad de formación de núcleos de electrodepositos y, puede ser extendida para estudiar otro tipo de ondas de corriente.

  • English

    A mathematical model has been established for the description of concentration overpotential, nucleation rate and nucleus size formed on metallic substrates when four types of pulse current waveforms are used: rectangular, ramp-down, ramp-up and triangular. The mathematical model was developed considering that the species diffusion in the limit layer is the rate determining step of the process. The model predicts that when using wave current with the same current average and the same time of application, the ramp-down current produces the shortest transition time, with the highest rise of overpotential concentration, this drives to high nucleation rates with small nucleus size. For the case of current wave forms with the same pick and average current, the rectangular and ramp-down waves show practically the same transition time, with equivalent nucleation rate and deposit size.