ターフェルの式（読み）ターフェルノシキ

化学辞典 第2版

ターフェルの式
ターフェルノシキ
Tafel's equation

水素電極反応について，水素過電圧ηと電流密度iとの間に次の関係が成立することが，J. Tafel(1905年)により実験的に見いだされた．

η ＝ a ＋ blog i　(a，bは定数)

定数bはターフェル勾配(Tafel slope)とよばれ，電極反応の重要な特性値である．水素電極反応では，bはほとんどの金属について0.12 V である．いま，η ＝ 0のときの電流密度を i₀ とすると，

となる．ここで，i₀ は交換電流密度とよばれる．電極反応論によると，電荷移動過程(放電過程)が律速する場合，過電圧の大きい範囲(η ≫ RT/nF)でターフェルの関係が成立し，ターフェル定数a，bは，次式で表される．

ここで，nは電荷数，Fはファラデー定数，αは移動係数0 ＜ α ＜ 1，Rは気体定数，Tは絶対温度である．上式でαを0.5とすると常温でb ＝ 0.12 V となり，実験結果と一致する．ηとlog iの比例関係は，水素電極反応以外の多くの場合にも成立し，現在では，この関係を一般にターフェルの式とよんでいる．また，η～log i線図の直線部分をη ＝ 0に外挿して i₀(混成電位系の場合は腐食電流)を求める方法を，ターフェル外挿法(Tafel's extrapolation method)とよぶ．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

法則の辞典

ターフェルの式【Tafel's equation】

電極反応における過電圧 η は電流 I の関数として

η＝a＋b log I

の形で表される．この式のことである．この勾配 b をターフェル傾斜と呼ぶ．

出典　朝倉書店

世界大百科事典（旧版）内のターフェルの式の言及

【過電圧】より

…とくに活性化過電圧ηと電流密度jとの関係は次式に従うことが多い。　η＝a＋blog｜j｜　(a,bは定数)この関係は，水素の電解発生に伴う過電圧(水素過電圧)に対してターフェルJ.Tafelが提出(1905)したもので，ターフェルの式Tafel’s equationとして知られている。水溶液を金属電極で電解して水素ガスを発生させるのに必要な水素過電圧は銅Cu，カドミウムCd，スズSn，鉛Pb，亜鉛Zn，水銀Hgの順に大きくなる。…

※「ターフェルの式」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社「世界大百科事典（旧版）」