Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Роль потенциала. Кинетика электродных процессов. Явление поляризации, поляризационные кривые и поляризационные диаграммы. Роль перенапряжений в электродных процессах





4.4. Закономерности кинетики электродных реакций

Если электрод находится при равновесном потенциале Ер, то ток в электрической цепи равен нулю. Если потенциал электрода сме­щается относительно равновесного значения, например, становится равным Ер + ΔЕ, то начинается направленный переход электронов или ионов через границу фаз и ток в цепи становится отличным от нуля. Возможен и другой вариант: если пропускать через электрод ток, например, от внешнего источника постоянного тока, то потен­циал электрода отклонится от равновесного значения на величину ΔЕ. Сдвиг потенциала ΔЕ = Ε — Ер при прохождении тока через электрод называется поляризацией электрода.

Изучение кинетики электродного процесса состоит в установле­нии связи между поляризацией электрода ΔЕ и скоростью электро­химической реакции i.

Графическую зависимость плотности тока от потенциала на­зывают поляризационной кривой и широко используют при изучении коррозионных процессов.

Для экспериментального определения зависимостей Ε — lg i ис­пользуют трехэлектродные ячейки с основным (исследуемым) элек­тродом, вспомогательным (обычно платиновым) электродом и элек­тродом сравнения. Через основной и вспомогательный электроды пропускают ток (измеряя его соответствующим прибором), для чего накладывают на основной и вспомогательный электроды напряже­ние от внешнего источника, и при этом измеряют потенциал основ­ного электрода относительно электрода сравнения. Такие измерения производят при различных плотностях тока, и в результате получа­ют совокупность точек, что позволяет построить кривые Ε — lgi. В отличие от этого, так называемого гальваностатического мето­да измерений, существует метод потенциостатический, при котором задают постоянные во времени значения потенциала основного элек­трода по отношению к электроду сравнения (с помощью специаль­ных приборов - потенциостатов) и измеряют токи в цепи основной-вспомогательный электроды.

Важным признаком электрохимических реакций является экви­валентность их скорости плотности тока i. Такая эквивалентность следует из закона Фарадея. Сущность этого закона состоит в том, что, например, для реакции растворения металла величина потери мас­сы металла в течение определенного времени позволяет рассчитать скорость его растворения, а из нее — плотность анодного тока:

 
 

где Am — атомная масса металла, Δm — убыль массы металла за время т, S — площадь электрода, n — число электронов, F — число Фарадея, τ — время.

В форме, наиболее удобной для практического использования, в уравнении для скорости электрохимической реакции, принято выра­жать эту скорость через плотность тока г (например, в А/см2).



Любой электродный процесс состоит из ряда стадий. К ним от­носятся:

• подвод реагирующих веществ к поверхности электрода из объ­ема раствора;

• перенос заряженных частиц (электронов или ионов) через гра­ницу раздела фаз;

• отвод продуктов реакции в объем раствора.

Скорость электродного процесса определяется скоростью самой медленной стадии, которая называется лимитирующей.

Если скорость электрохимической реакции определяется стади­ями массопереноса, то возникает концентрационная поляризация. Кинетика процесса в этом случае лимитируется диффузией

 





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 639; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.