Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Суммарная поляризационная кривая показывает, что скорость электродной реакции зависит от сдвига потенциала.
Смещение потенциала от равновесного, необходимое, чтобы вызвать электродную реакцию, протекающую с некоторой заданной скоростью (i), называется перенапряжением этой реакции, или поляризацией (η).
Перенапряжение, и катодное и анодное, всегда величина положительная
ηк = φравн. - φ ηа = φ - φравн.
Перенапряжение для данной реакции зависит от плотности тока (скорость реакции), поэтому сравнение перенапряжений двух реакций возможно при одной и той же величине i.
Катодное и анодное перенапряжения не равны друг другу.
На рисунке 2.7 изображены две суммарные поляризационные кривые, отвечающие реакциям с малым (а) и большим (б) перенапряжением.
Рисунок 2.7 - Поляризационные кривые, отвечающие малому перенапряжению (а) и большому перенапряжению (б) электродной реакции
Скорость обеих реакций взята одинаковой: iА= iК. = i. Чтобы реакция шла со скоростью, равной iК, в случае (а) перенапряжение равно ηк и ηа, а в случае (б) и
Перенапряжение зависит от величины тока обмена, iо. Реакции, проходящие с большим перенапряжением (малой скоростью), имеют малый ток обмена. Это реакции окисления-восстановления с участием ионов Н3О+, ОН-, Fe 2+, Ni2+. Токи обмена этих реакций на много порядков меньше, чем у большинства других металлов (Ag+, Cu2+, Cd2+, Zn2+, Pb2+, Sn2 +), для которых перенапряжение мало.
Особый интерес представляет реакция катодного восстановления водорода, протекающая на поверхности некоторых металлов с очень большим перенапряжением.
Существование перенапряжения связано с малой скоростью электрохимического процесса, который является сложным многостадийным процессом. Было найдено, что в зависимости от природы металла лимитирующими стадиями могут быть стадии разряда – ионизации:
Н3О+ + e → H + Н2О или рекомбинации:
2H → H2.
Величина перенапряжения водорода зависит от природы металла. Высокое перенапряжение наблюдается на Hg, Ag, Cu, Cd, Zn, Bi, Pb, Au. Исключение составляет платина, на которой перенапряжение близко к нулю.
Перенапряжение водорода зависит от плотности тока по уравнению И. Таффеля
,
где а – величина, зависящая от материала катода; b - величина, зависящая от типа электродной реакции.
Зная, как протекают процессы на отдельных электродах, то есть располагая данными, позволяющими построить анодную и катодную ветви суммарных поляризационных кривых для каждого из электродов, можно рассмотреть протекание электролиза и определить продукты электролиза.
Дата публикования: 2015-02-22; Прочитано: 503 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!