Электрохимия. Данько Е.Т - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ им. Невельского | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

26
6. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОДОВ
При прохождении электрического тока через электролизёр на каждом
электроде происходит отклонение их потенциалов от своих равновесных значе-
ний –
поляризация:
∆Е = Е
i
– Е
р
, (38)
где ∆Е
– поляризация электрода, В;
Е
i
– потенциал электрода при прохождении тока, В;
Е
р
– равновесный потенциал электрода, В.
Различают катодную и анодную поляризацию. Вследствие катодной по-
ляризации (∆Е
к
) потенциал катода становится более отрицательным, а в резуль-
тате анодной поляризации (∆Е
а
) потенциал анода – более положительным.
∆Е = ∆Е
к
+ ∆Е
а
. (39)
Следовательно, разность потенциалов электродов при электролизе гораз-
до больше, чем разность равновесных электродных потенциалов.
Поляризация складывается из электрохимической и концентрационной
поляризации. Изменение потенциала, обусловленное замедленностью собст-
венно электрохимической реакции на электроде, называется электрохимиче-
ской поляризацией или
перенапряжением. А Н. Фрумкин, автор теории «за-
медленного разряда», объясняет ее существенной перестройкой структуры реа-
гирующих частиц в ходе реакции. Связь между электрохимическим перенапря-
жением и плотностью тока выражается
уравнением Тафеля:
∆Е
эл
= ± (a + b·lg i), (40)
где ∆Е
эл
– электрохимическая поляризация (перенапряжение), В;
i
– плотность тока, А/м
2
;
а, в – постоянные величины.
Плотность тока (i) определяется силой тока, отнесенной к единичной по-
верхности электрода: i = I/S.
Константы a и b зависят от природы реакции, материала электрода, соста-
ва и температуры раствора электролита. Значения a и b определяют построени-
ем зависимости поляризации от логарифма плотности тока. Знак «+» относится
к анодному перенапряжению, а «–» – к катодному.
Очень
велики перенапряжения выделения водорода и кислорода
(см. приложение, табл. 5). Водород на катоде выделяется при потенциале гораз-
до более отрицательном, чем равновесный потенциал водородного электрода
(при определенном значении рН раствора). Это дает возможность, при больших
плотностях тока, выделять из водных растворов металлы, потенциалы которых 
                    6. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОДОВ

      При прохождении электрического тока через электролизёр на каждом
электроде происходит отклонение их потенциалов от своих равновесных значе-
ний – поляризация:
                              ∆Е = Еi – Ер,                        (38)

где   ∆Е – поляризация электрода, В;
       Еi – потенциал электрода при прохождении тока, В;
      Ер – равновесный потенциал электрода, В.

      Различают катодную и анодную поляризацию. Вследствие катодной по-
ляризации (∆Ек) потенциал катода становится более отрицательным, а в резуль-
тате анодной поляризации (∆Еа) потенциал анода – более положительным.
                               ∆Е = ∆Ек + ∆Еа.                        (39)
      Следовательно, разность потенциалов электродов при электролизе гораз-
до больше, чем разность равновесных электродных потенциалов.
      Поляризация складывается из электрохимической и концентрационной
поляризации. Изменение потенциала, обусловленное замедленностью собст-
венно электрохимической реакции на электроде, называется электрохимиче-
ской поляризацией или перенапряжением. А Н. Фрумкин, автор теории «за-
медленного разряда», объясняет ее существенной перестройкой структуры реа-
гирующих частиц в ходе реакции. Связь между электрохимическим перенапря-
жением и плотностью тока выражается уравнением Тафеля:

                              ∆Еэл= ± (a + b·lg i),                   (40)

где ∆Еэл – электрохимическая поляризация (перенапряжение), В;
        i – плотность тока, А/м2;
     а, в – постоянные величины.

      Плотность тока (i) определяется силой тока, отнесенной к единичной по-
верхности электрода: i = I/S.
      Константы a и b зависят от природы реакции, материала электрода, соста-
ва и температуры раствора электролита. Значения a и b определяют построени-
ем зависимости поляризации от логарифма плотности тока. Знак «+» относится
к анодному перенапряжению, а «–» – к катодному.
      Очень велики перенапряжения выделения водорода и кислорода
(см. приложение, табл. 5). Водород на катоде выделяется при потенциале гораз-
до более отрицательном, чем равновесный потенциал водородного электрода
(при определенном значении рН раствора). Это дает возможность, при больших
плотностях тока, выделять из водных растворов металлы, потенциалы которых

26

Страницы