Kinetics of compact layer formation and growth of 1,10-phenanthroline at the electrode surface

Department of Chemistry, University of Modena, via Campi 183, 41100 Modena, Italy.

Abstract

The formation of an adsorbed condensed film on mercury of 1,10-phenanthroline from aqueous solution has been characterized by a.c. polarography at a dropping mercury electrode and the kinetic of the transition from the liquid-like to the solidlike adsorptive state characterized, on a quantitative ground, by the analysis of the capacitance-time transients. The Avrami model of nucleation and growth of the compact layer reveals to be unadequate to fit the experimental Θ (coverage) versus time dependence, while a better description is obtained using a relation accounting for a surface-diffusion controlled growth process. This evidence can be related to the stacking process occurring in solution giving rise to stable oligomers (mainly dimers) of 1,10-phenanthroline.

Résumé

La formation d’ un film condensé de 1,10-phenantroline à l' interface mercure- solution aqueuse a été étudiée par polarographie à tension sinusoïdale surimposée à l' electrode à. goutte de mercure renouvelée. L’ analyse de la variation de la capacité avec le temps permet de caractériser quantitativament la cinétique de formation du film condensé. Le modèle de nucleation et accroissement de la couche compacte proposée par Avrami est insuffisant pour expliquer les résultats expérimentaux. L' usage d’une relation qui considère un procédé d’accroissement contrôlé par la diffusion superficielle permet d’ avoir un bon accord avec les résultats expérimentaux et les résultats prevus par ce modèle. Les interactions entre les molécules de 1,10-phenantroline, qui en solution donne lieu à des oligomères (surtout dimères), sont probablement la cause du comportement particulier interfaciale.