Densidad de Corriente Máxima en la Reducción del Anión Bromato en un Electrodo de Disco Giratorio: Comportamiento asintótico a Grandes Espesores de la Capa de Difusión

Se estudió teóricamente la reducción del anión bromato en un electrodo de disco giratorio (RDE) en modo de estado estacionario debido al ciclo catalítico consistente en un par redox de bromo/bromuro reversible y una reacción de contra-proporción irreversible. Como el ciclo es autocatalítico (EC» mecanismo: Electrochim. Acta, 2015, vol. 173, p. 779), a concentraciones de alto volumen de bromato, la corriente de paso puede alcanzar valores enormes limitados por la corriente de difusión final de bromato a través de la capa de difusión, incluso a concentraciones de bromo de muy bajo volumen. A diferencia de estudios teóricos previos de este proceso, para la solución numérica del conjunto de ecuaciones no lineales con condiciones de contorno para concentraciones utilizamos el paquete del programa Multifísico COMSOL, con el que se puede encontrar la solución tanto para el modo galvanostático (a una densidad de corriente dada) como para la densidad de corriente máxima. Esto nos permitió estudiar el comportamiento de la densidad de corriente máxima para el caso de espesor muy alto de la capa de difusión y constante de velocidad de reacción muy alta. En este modo, se encontró que la relación entre la corriente máxima y la corriente de difusión limitante de la reducción del anión bromato al bromo excedía no solo la unidad intuitivamente anticipada, sino también el valor «crítico» de 1.2, que corresponde formalmente a la corriente de difusión limitante de su reducción al anión bromuro (aunque el producto final real es el bromo), y este valor limitante depende de las concentraciones de volumen tanto de bromato como de bromo.

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