ButlerVolmer

Butler Vormer Equation – Tafel Equation – Laju Korosi

Vicky Indrafusa

0806455906

Butler-Volmer Equation

• Butler-Volmer equation merupakan salah satu

persamaan dalam elektrokimia, yang

menginformasikan bagaimana arus listrik pada

elektroda tergantung pada potensial elektroda.

• Pada overpotensial tinggi Persamaan Butler-Volmer

dapat disederhanakan menjadi Persamaan Tafel.

• Pada overpotensial rendah, diaplikasikan Persamaan

Stern Geary.

Butler-Volmer Equation

dimana :

I = electrode current, Amps

Io= exchange current density, Amp/m2

E = electrode potential, V

Eeq= equilibrium potential, V = Ecorr

A = electrode active surface area, m2

T = absolute temperature, K

n = number of electrons involved in the electrode reaction

F = Faraday constant

R = universal gas constant

α = so-called symmetry factor or charge transfer coefficient dimensionless

Butler-Volmer Equation

ialoverpotent cathodichigh at

exp

ialoverpotent anodichigh at

1exp

0`

0`

RT

nFii

RT

nFii

cc

aa

ia dan ic merupakan rapat arus pertukaran untukreaksi anodik dan katodik

Butler Volmer Equation

• Ketika overpotential (E-Eeq) sama dengan nol, maka nilai arus

pada persamaan Butler Volmer bernilai nol.

• Ketika overpotential (E-Eeq) tinggi, lebih besar dari 0,05 V, term

pertama atau kedua pada persamaan menjadi diabaikan

sehingga diperoleh persamaan sederhana yang disebut

Persamaan Tafel.

1st term 2nd term

Tafel Equation

ii

nF

RTb

iibiinF

RT

log303.2ln

slope Tafel the303.2

where

lnor ln 00

Tafel Equation

• Persamaan Tafel menyatakan hubungan eksponensial

antara arus dan overpotensial, atau antara overpotensial

dan logaritmik kerapatan arus.

• Plot dari logaritmik rapat arus terhadap overpotensial

akan dihasilkan garis Tafel, baik untuk katodik dan

anodik, sehingga dihasilkan Kurva Tafel.

• Kemiringan Kurva Tafel menunjukkan nilai koefisien

transfer, untuk arah tertentu reaksi elektroda.

Kurva Tafel

Rapat Arus Korosi & Laju Korosi

• Pada kurva tafel terdapat plot garis tafel katodik dan garis tafel

anodik.

• Dari perpotongan antara garis tafel anodik dan garis tafel katodik,

jika ditarik garis lurus terhadap sumbu logaritmik i, maka akan

didapatkan nilai icorr

• Nilai laju korosi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

Laju korosi (r) = 0.129 a icorr

n D

dimana :a = atomic weighticorr = rapat arus korosi, didapat dari kurvatafeln = jumlah pertukaran elektronD = density (g/cm3)

Referensi

• http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/kinsella/690/Le

cture%208%20Electro-Kinetics.ppt

• http://ocw.mit.edu/courses/chemical-engineering/10-

626-electrochemical-energy-systems-spring-

2011/lecture-notes/MIT10_626S11_lec13.pdf

• http://www.clihouston.com/knowledge-

base/quantitative-electrochemical-corrosion-

theory.html