Молекулярная диффузия в растворах электролитов

Доставка исходных веществ к поверхности электрода и отвод продуктов реакции могут осуществляться тремя путями миграцией, молекулярной диффузией и конвекцией. Миграция представляет собой передвижение ионов под действием градиента электрического поля, возникающего в электролите при прохождении тока. Молекулярная диффузия представляет собой перемещение частиц под действием градиента концентрации, возникающего в растворе при его качественной или количественной неоднородности. Конвекция представляет собой перенесение частиц растворенного вещества вместе с потоком движущейся жидкости, например при перемешивании. Отклонение потенциала под током от равновесного значения, вызванное замедленностью доставки и отвода участников реакции, называют концентрационной поляризацией. Концентрационная поляризация имеет важное значение для окислительно-восстановитель-ных процессов и меньшее значение — для разряда простых металлических ионов. Концентрационная поляризация не единственная причина отклонения потенциала электрода под током от его равновесного значения. Обычно изменение потенциала при наложении тока оказывается больше, чем концентрационная поляризация. Это является следствием торможения на стадии присоединения или отдачи электронов. Поляризация, вызванная замедленностью разряда или ионизации при протекании электрохимической реакции, называется химической поляризацией. Химическую поляризацию называют также перенапряжением. [c.204]

Положим, что электролизу в сосуде с постоянным сечением между анодом и катодом подвергается крепкий раствор поваренной соли, причем электролит остается неподвижным. На катоде образуются водород и щелочь, а на аноде хлор с небольшим количеством продуктов его взаимодействия с водой и некоторое количество кислоты от разряда ионов ОН. Допустим, что выделение водорода и хлора на электродах не создает перемешивания соседних частей электролита. Тогда, вследствие молекулярной диффузии и движения ионов ОН, щелочь постепенно потечет от катода через раствор по направлению к аноду, а кислота и растворенный хлор подобным же образом будут распространяться от анода к катоду. [c.73]

Практический интерес представляет ситуация, при которой металл находится в равновесии с соответственными ионами разной валентности. Проанализируем импеданс такой системы, считая, что в электролите присутствуют ионы металла двух сортов с большей валентностью % и с меньшей валентностью Zg. Относительно самого процесса электроосаждения будем предполагать, что он идет через одно и то же промежуточное состояние независимо от валентности иона металла. Графическая схема такого процесса приведена на рис. 25. Линия 1% (i gSg) отвечает подводу из объема раствора к поверхности электрода посредством молекулярной диффузии ионов с валентностью Zj (zj). Линия s a отвечает адсорбционной стадии перехода иона большей валентности из состояния вблизи поверхности электрода в адсорбированное сос- [c.69]

ДП основана на том, что прохождение тока через ЭЯ в значительной степени определяется гидродинамическим движением раствора, вызванным действием внешних возмущений. В ДП скорость химической реакции на электродах ЭЯ значительно больше скорости доставки к ним реагирующих веществ. В этом случае при протекании реакции в ЭЯ появляется градиент концентрации реагирующих веществ и перенос заряда в неподвижном электролите осуществляется с помощью молекулярной диффузии от одного электрода к другому. Если же жидкость приходит в движение, то наряду с молекулярной диффузией возникает конвективный перенос ионов, что резко изменяет скорость доставки реагирующих веществ к электродам и соответственно ток, идущий через ЭЯ. [c.236]

Таким образом, для получения на выходе из поры такого же потенциала электрода (относительно раствора), как и непосредственно у мениска электролита, необходимо, чтобы было велико или сопротивление диффузии водорода в электролит по сравнению с сопротивлением электролита в поре и сопротивлением реакции, или сопротивление обмену между а-фазой и растворенным в электролите молекулярным водородом по сравнению с сопротивлениями электролита и реакции. [c.153]

Мембрана имеет высокую проницаемость для кислорода и практически непроницаема для ионов и молекул воды из раствора. Диффузия молекулярного кислорода в электролит оказывает деполяризацпонное воздействие на электродную систему, что ведет к возникновению электрического тока в цепи гальванического элемента, величина которого пропорциональна концентрации растворенного кислорода. [c.206]

Интерпретация электрохимического импеданса - необъятная, детально разработанная и сложная область. Для целей данного обзора достаточно как можно более простое писание ее важнейших принципов, которые можно сформулировать следующим образом 1) электрический двойной слой [26, 148, 149, 202] на границе раздела электрод/электролит обладает, вследствие его молекулярной толщины, значительной емкостью (обычно несколько микрофарад на 1 см рабочей площади электрода), которая должна быть заряжена перед протеканием любого фарадеевского тока 2) корость последующей реакции может лимитироваться переносом заряда, диффузией иектроактивного вещества в реакционный слой или обоими этими стадиями, причем в юследнем случае график зависимости К X представляет собой суперпозицию прямой полуокружности 3) при очень высоких частотах остаточное сопротивление соответ- твует сопротивлению объема раствора между электродами 4) диффузионный импе- [c.349]