Конспектісі «э лектрохимияның Қолданбалы аспектілері»
Химическая и концентрационная поляризация
жүктеу/скачать 0,6 Mb.
|
Лекция
| Химическая и концентрационная поляризация. При протекании электрохимической реакции наиболее медленной стадией может быть сама электрохимическая реакция (стадия разряда). Замедление этой стадии приведет к накоплению электронов на поверхности электрода, что вызовет поляризацию электрода, а, следовательно, сдвиг потенциала электрода от его равновесного значения, Поляризация электрода, вызванная замедлением электрохимической реакции, называется электрохимической или химической поляризацией(перенапряжением). Между скоростью электрохимической реакции и химической поляризацией имеется связь, которая описывается уравнением Тафеля. Для катодной поляризации уравнение Тафеля имеет вид:
- η = + blni, (2.7) а для анодной поляризации η = + blni, (2.8) где - постоянная, зависящая от природы электрода; b- постоянная, зависящая от характера электродной реакции. Если наиболее медленной стадией является диффузия, то число ионов, разряжающихся на электроде в единицу времени, будет больше, чем число ионов, которое за это время подойдёт к электроду из глубины электролита. Поэтому концентрация ионов в при электродном слое будет меньше, чем в глубине электролита. Поскольку потенциал электрода зависит от концентрации ионов в при электродном слое, то в соответствии с уравнением Нернста величина его определится как: φреал. = φ0 + lnCs. (2.9) где φреал – потенциал электрода в условиях, когда лимитирующей стадией является диффузия; φ0 – стандартный потенциал электрода; Сs – концентрация ионов в при электродном слое. Равновесный потенциал электрода определяется уравнением: φравн = φ0 + lnC0 (2.10) где φравн. – равновесный потенциал электрода, когда концентрация ионов в глубине электролита и в при электродном слое одинакова и равна С0. Изменение потенциала электрода вследствие изменения концентрации ионов в при электродном слое называется концентрационной поляризацией: φконц. = φреал. - φравн = ln, (2.10) где φконц.- концентрационная поляризация, B Уравнение (10) связывает концентрационную поляризацию электрода с градиентом концентрации реагирующих ионов в растворе электролита, возникающей в том случае, когда наиболее медленной стадией электрохимического процесса является стадия диффузии. Явление поляризации электродов, как правило, является нежелательным, так как приводит к увеличению непроизводительных расходов электрической энергии. жүктеу/скачать 0,6 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|