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In elettrochimica, la densità di corrente di scambio è la densità di corrente che corrisponde all'assenza di fenomeni elettrolitici e in condizioni di sovratensione nulla.

Tale parametro è utilizzato nell'equazione di Tafel e nell'equazione di Butler-Volmer. In particolare, l'equazione di Tafel descrive la dipendenza della corrente rispetto alla sovratensione per un processo elettrolitico.

Nel caso di una reazione redox scritta nel senso della riduzione, in condizioni di equilibrio il trasporto di carica elettrica avviene all'interfaccia tra elettrodo e soluzione elettrolitica in entrambe le direzioni, per cui la corrente catodica I_c è in queste condizioni bilanciata dalla corrente anodica I_a e il loro valore comune è pari (in valore assoluto) alla corrente di scambio I₀:^[1]

I₀ = I_a = -I_c

La densità di corrente di scambio j₀ è data dal rapporto tra la corrente di scambio I e l'area della superficie dell'elettrodo A:^[2]

j₀ = I₀/A

Densità di correnti di scambio per alcuni elettrodi

Densità di corrente di scambio per la reazione di riduzione del protone in una soluzione di 1 mol/kg di H₂SO₄^[3]
Materiale elettrodico	Densità di corrente di scambio -log₁₀(A/cm²)
Palladio	3,0
Platino	3,1
Rodio	3,6
Iridio	3,7
Nichel	5,2
Oro	5,4
Tungsteno	5,9
Niobio	6,8
Titanio	8,2
Cadmio	10,8
Manganese	10,9
Piombo	12,0
Mercurio	12,3

Note

^ IUPAC Gold Book, Exchange current of an electrode reaction.
^ IUPAC Gold Book, Mean exchange current density.
^ D. T. Sawyer, A. Sobkowiak, and J. L. Roberts, 'Electrochemistry for Chemists', John Wiley, NY, 1995. ISBN 0-471-59468-7

Bibliografia

(EN) Hartmut Wendt, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, "Electrochemistry", 7ª ed., Wiley-VCH, 2004, DOI:10.1002/14356007.a09_183.
(EN) M. McNaught, A. Wilkinson, IUPAC. Compendium of Chemical Terminology ("Gold Book"), 2ª ed., Oxford, Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI:10.1351/goldbook, ISBN 0-9678550-9-8.