界面律速と拡散律速

方位と律速

風呂でぼんやりすると色々なアイデアが浮かんできて楽しい。何故か大学時代の界面反応の話を思い出す。例えば金を電解メッキする時の反応を考えるときに、メッキ膜の成長速度は2つの要素で決まる。ひとつは反応が起こっている表面での金イオンの濃度、もうひとつが金イオンが金属の金に変化する化学反応の速度である。いくら金イオンが多量にあってもイオンから金属に変化する速度が遅いと金のメッキ膜の成長は遅いし、イオンが金属に変化する速度がいくら速くても金イオンの濃度が低いとやはりメッキ膜の成長は遅い。

イオンの濃度が低いために膜の成長が遅い状態は、金イオンが反応面に拡散してくる速度が遅いことの結果であり、拡散速度によって反応速度が律っせられているということで、拡散律速と呼ばれている。また表面での化学反応によって膜の成長速度が決まる状態は、界面律速と呼ばれている。

拡散律速の状態では、例えば電極をイオン濃度の高いところに移動させることで反応速度を高くすることができる。気学は明らかに拡散律速な側面を持っており、方位盤が変化する前になるべく遠くへ移動することで、方位取りの効果を高めることができるとされている。

[2012/11/12追記]

この項目でやった謎掛けは黒門さんにはすぐわかったみたいだった。