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Fällt die Wirkungsschwelle mit dem pme zusammen?

Fragestellung

Bei welchem Potential kehrt das Grenzflächenwasser seine Vorzugsorientierung um, und wie hängt dieses Potential von Oberflächenstruktur, Elektrolyt und Kation ab?

Beitrag von EFCE Hypothese

Laserinduzierte Stromtransienten (LICT) stören die Grenzfläche durch einen Temperatursprung; das Vorzeichen des Transienten wechselt am pme. EFCE stört die Grenzfläche elektrisch: Ein externes Feld hält den Faraday-Strom während des Potentialvorschubs auf einem Sollwert.

Da die differentielle Suszeptibilität des Grenzflächenwassers bei verschwindender Nettoorientierung am größten ist, erwarten wir die Wirkungsschwelle in der Nähe des pme. Trifft dies zu, ließe sich der pme an einer 5-µm-Mikroscheibe ohne Laser bestimmen.

Vorgeschlagenes Experiment

Wirkungsschwelle und pme an vergleichbaren Pt-Oberflächen

  1. LICT an Pt in 0,05 M H₂SO₄ im etablierten Aufbau: Bestimmung des pme.
  2. EFCE an einer 5-µm-Pt-Mikroscheibe bei gleichem Elektrolyten und gleicher Vorbehandlung: Bestimmung der Wirkungsschwelle bei geringer Vorschubgeschwindigkeit.
  3. Optional: LICT mit und ohne angelegtes Zusatzfeld: Verschiebung des pme.
Ergebnis A · Wirkungsschwelle ≈ pme

EFCE liefert eine elektrische, räumlich begrenzte pme-Bestimmung an Mikroelektroden.

Ergebnis B · systematische Abweichung

Feldempfindlichkeit und Entropiemaximum sind unterschiedliche Grenzflächenparameter; die Abweichung selbst ist die Messgröße.

Offene Punkte
  • Ob das externe Feld die Grenzfläche erreicht, ist nicht nachgewiesen (Debye-Länge ≈ 1,2 nm).
  • Die Wirkungsschwelle wurde 1999 beobachtet und mit der Zelle der Generation 2 noch nicht neu vermessen.
  • Im Zwei-Elektroden-Betrieb führt die Referenzelektrode den Messstrom; ihr Verhalten unter Last wird charakterisiert.
  • LICT an einer 5-µm-Scheibe ist praktisch nicht durchführbar; der Vergleich erfordert daher vergleichbare Oberflächen statt derselben Elektrode.