химический каталог




ПОЛЯРИЗАЦИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ПОЛЯРИЗАЦИЯ в электрохимии, отклонение значения электродного потенциала от равновесного при пропускании электрич. тока. Величина ПОЛЯРИЗАЦИЯ зависит от плотности тока i, т.е. силы тока, отнесенной к единице поверхности электрода, и обычно тем больше, чем больше i. При одном и том же значении i ПОЛЯРИЗАЦИЯ зависит от природы электрода и типа протекающей на его поверхности реакции, состава раствора, температуры и др. факторов и может колебаться от долей мВ до несколько В. Знак ПОЛЯРИЗАЦИЯ зависит от направления протекания тока и при изменении направления меняется на обратный.

Причиной ПОЛЯРИЗАЦИЯ служит малая скорость одной или нескольких стадий суммарного электродного процесса. Если лимитирующей стадией является подвод реагирующего вещества к поверхности электрода, ПОЛЯРИЗАЦИЯ обусловлена тем, что из-за протекания тока концентрация cs вещества у поверхности отличается от объемной концентрации сu (концентрационная ПОЛЯРИЗАЦИЯ). В простейшем случае разряда ионов металла на электроде из того же металла или анодного растворения металла концентрационная ПОЛЯРИЗАЦИЯ |DE| = [RT/nF]ln(csu), где n-число электронов, участвующих в электродном процессе, T-температура, F- постоянная Фарадея, R - газовая постоянная. При катодном осаждении металла DЕ < 0, при анодном растворении металла DЕ > С. Связь между величинами DЕ и i может быть выражена в виде:


где iд - предельный диффузионный ток, отвечающий условию cs = 0. Из этого уравения следует, что при |DЕ|RT/nF зависимость между i и DЕ линейна. При больших отрицат. DЕ примерно i = iд, а при больших положит. DЕ (анодное растворение металла) i экспоненциально возрастает с ростом DЕ.

Если лимитирующей стадией электродного процесса является перенос электронов через границу электрод/раствор, т.е. собственно электрохимический стадия, ПОЛЯРИЗАЦИЯ называют электрохимической или перенапряжением, и обычно обозначается буквой h. При |h|RT/F зависимость между h и i линейна. При больших |h| в простейших случаях наблюдается линейная зависимость между |h| и lgi, часто называют тафелевской, так как формально подчиняется Тафеля уравнению.

Если электродный процесс осложнен химический реакцией, которая предшествует электрохимический стадии или следует за ней, то ПОЛЯРИЗАЦИЯ может быть обусловлена конечной скоростью этой реакции (химический стадии). При зарождении новой фазы на поверхности электрода возникновение ПОЛЯРИЗАЦИЯ связано со стадиями образования двухмерных или трехмерных зародышей, поверхностной диффузией адсорбир. атомов или ионов, встраиванием их в кристаллич. решетку и т.п.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ может быть вызвана сразу несколько стадиями процесса (смешанная ПОЛЯРИЗАЦИЯ). Различение составляющих, обусловленных отдельными стадиями, возможно только при малых значениях ПОЛЯРИЗАЦИЯ Идентификация вида ПОЛЯРИЗАЦИЯ требует исследования влияния на протекание электродного процесса различные факторов: энергичного перемешивания электролита, что выявляет кинетическая закономерности стадии разряда - ионизации, состава раствора, зависимости между ПОЛЯРИЗАЦИЯ и i и др. Иногда вместо термина "поляризация" используют термин "перенапряжение" с указанием причины, вызывающей его возникновение (диффузионное перенапряжение, электрохимический, химический образование зародышей и т.п.).

ПОЛЯРИЗАЦИЯ приводит к бесполезной трате электрич. энергии, так как снижает полезное напряжение химического источника тока и повышает напряжение, которое необходимо приложить к электролизеру при проведении электролиза. Однако в не-которых случаях благодаря ПОЛЯРИЗАЦИЯ исключается возможность протекания нежелат. побочных процессов. Так, из-за ПОЛЯРИЗАЦИЯ, затрудняющей электролитич. выделение Н2 и O2 из Н2О, можно в водных растворах достичь эдс источников тока 2,0-2,2 В, что существенно превышает термодинамически равновесное значение 1,23 В.

Литература: Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Введение в электрохимическую кинетику, 2 изд., М., 1983; их же, Электрохимия, М., 1987. О. А. Петрий.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
паселки на новой риги
аксесуары для такси
тепловая завеса кэв 20п2111w
список работ по обслуживанию чиллера

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(29.05.2017)