El elemento de difusión de Warburg es un componente de circuito eléctrico equivalente que modela el proceso de difusión en espectroscopía dieléctrica . Ese elemento lleva el nombre del físico alemán Emil Warburg .
Un elemento de impedancia de Warburg puede ser difícil de reconocer porque casi siempre está asociado con una resistencia de transferencia de carga (ver complejo de transferencia de carga ) y una capacitancia de doble capa (ver doble capa (interfacial) ), pero es común en muchos sistemas. La presencia del elemento Warburg se puede reconocer si existe una relación lineal en el logaritmo de una gráfica de Bode (log | Z | versus log (ω)) con una pendiente de valor –1/2.
El elemento de difusión de Warburg (Z W ) es un elemento de fase constante (CPE), con una fase constante de 45 ° (fase independiente de la frecuencia) y con una magnitud inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la frecuencia por:
donde A W es el coeficiente de Warburg (o constante de Warburg), j es la unidad imaginaria y ω es la frecuencia angular .
Esta ecuación asume una difusión lineal semi-infinita, [1] es decir, difusión sin restricciones a un electrodo plano grande .
Si se conoce el espesor de la capa de difusión , el elemento de Warburg de longitud finita [2] se define como: