Главная > Электрохимический словарь
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

КОНЦЕНТРАЦИОННОЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЕ

Концентрационное перенапряжение — это один из видов перенапряжения (см.). Оно существует во всех электролитических процессах, и без осложняющего влияния прочих эффектов его можно измерять в электрохимической цепи из двух одинаковых медных электродов, погруженных в раствор

соли меди. В такой симметричной цепи на обоих электродах устанавливается один и тот же потенциал, и, если соединить электроды накоротко, тока не будет; следовательно, данная система находится в равновесии. Если же электроды присоединить к источнику э. д. с., хотя бы и незначительной, то ионы меди будут разряжаться на катоде и переходить в раствор вблизи анода. Суммарный химический эффект равен нулю; при очень небольших токах энергия внешнего источника пойдет только на преодоление сопротивления раствора.

При всех, кроме близких к нулю, токах концентрационное перенапряжение имеет заметную величину. Лишь доля меди, осаждающейся на катоде, достигает поверхности за счет миграции, а доля поступает вначале из поверхностного слоя, а затем уже за счет диффузии из более удаленной части раствора. Поэтому на самой ранней стадии электролиза концентрация вблизи катода уменьшается, и в связи с этим для поддержания тока требуется более отрицательный потенциал; точно так же вблизи анода только доля растворенных ионов меди уносится током, и поэтому концентрация возрастает и требуется более положительный потенциал, чтобы вызвать растворение дополнительного количества меди.

Такую работающую ячейку можно рассматривать как концентрационную цепь (см.) с концентрациями

Если электролитический процесс прервать, то под действием противо-э. д. с. возникает обратный ток, который будет проникать до тех пор, пока не исчезнет разность концентраций. Внешнее напряжение должно компенсировать противо-э. д. с., так чтобы в рассмотренном выше элементе имелось перенапряжение, равное

(в предположении, что сопротивление цепи не изменяется

и что поправки на коэффициенты активности можно не делать).

В работающем электролизере всегда имеется концентрационное перенапряжение, что существенно снижает эффективность электролитического процесса. Чтобы понизить концентрационное перенапряжение, раствор перемешивают или применяют вращающиеся электроды. Даже если растворы не перемешиваются, нельзя считать, что ионы реагирующего вещества достигают поверхности электрода за счет одной только диффузии, поскольку наличие разности плотностей в поверхностных слоях способствует перемешиванию раствора под действием силы тяжести. При постоянном перенапряжении будет поддерживаться неизменяющийся ток, если ионы будут подводиться к электродам с той же скоростью, с какой они расходуются в электролитическом процессе. Существует некоторое предельное значение этого тока, определяющееся максимальной скоростью, с которой ионы достигают электрода. При фиксированных прочих условиях этому соответствует так называемый предельный ток (см.), характеризующий максимальную скорость протекания процесса.

1
Оглавление
email@scask.ru