Концентрация у поверхности электрода

Величины Аф обоих электродов складываются в электродвижущую силу концентрационной поляризации, направленную против приложенной к электролитической ванне разности потенциалов, поэтому последняя должна быть увеличена на э. д. с. концентрационной поляризации, чтобы была получена необходимая для электролиза сила тока. Так как в электрохимических производствах при электролизе применяют токи довольно большой плотности, возникают значительные э.д.с. поляризации, вызванные изменениями концентраций у поверхности электродов. Появление э. д. с. концентрационной поляризации увеличивает расход электрической энергии, поэтому устранение или уменьшение концентрационной поляризации является важной практической проблемой. Одной из основных мер уменьшения концентрационной поляризации является перемешивание растворов. Возникновение концентрационной поляризации снижает [c.610]

Т. е. Евн должно превышать эл на величину // , чтобы преодолеть омическое падение напряжения в ячейке. В действительности, наложенное внешнее напряжение должно быть больше напряжения, необходимого для преодоления омического падения напряжения, так как существует градиент концентраций у поверхности электродов, а процессы переноса электронов протекают с конечной скоростью из-за энергетического барьера, который нужно преодолеть при переносе электрона на поверхность электрода. [c.179]

Рассмотрим теперь некоторые простейшие примеры, когда уравнения диффузионной кинетики могут быть точно решены. Существенное упрощение достигается, если отсутствуют миграция и конвекция, а диффузия происходит в стационарных условиях, т. е. в условиях, когда распределение концентрации у поверхности электрода не зависит от времени с1(И=0. Миграцию можно исключить, если добавить в раствор избыток посторонней соли, ионы которой не участвуют в электродном процессе. Такой электролит называется индифферентным электролитом или электролитом фона. Чем выше концентрация фонового электролита, тем меньше сопротивление раствора и тем меньше при заданном I омическое падение потенциала в растворе, приводящее к явлениям миграции. [c.153]

Рассмотрим физический смысл термина концентрация у поверхности электрода . На границе электрод — раствор образуется двойной электрический слой, имеющий эффективную толщину х - - к. При отсутствии тока концентрация реагирующего вещества остается постоянной и равной концентрации его в объеме раствора только до границы двойного слоя. При дальнейшем приближении к поверхности, например, отрицательно заряженного металла концентрация катионов возрастает, а концентрация анионов уменьшается. Если происходит [c.150]

Слой, в котором происходит изменение концентрации, вызванное замедленностью массопереноса при протекании тока, называется диффузионным слоем. Под термином концентрация у поверхности электрода понимается концентрация на границе диффузионного и диффузного слоев, т. е. при х=ХгЛ-Х (рис. 81). На этой границе еще соблюдается условие электронейтральности раствора, тогда как на более близких расстояниях от поверхности это условие нарушается. Однако следует иметь в виду, что толщина диффузионного слоя б обычно значительно больше толщины диффузной части двойного слоя (б ), а также толщины плотного слоя (б Ха). Поэтому если экстраполировать с, д -кривую от точки Х=Х2+Х до точки х=0, то получаемое при этом значение с очень мало отличается от концентрации вещества при x=Xi+%. В связи с этим в дальнейшем при выводе различных математических соотношений будем условно считать, что концентрация у поверхности электрода — это концентрация при х=0. [c.150]

Каждый из потоков, а также величины А и в уравнениях (30.5) и (30.6) связаны с распределением концентрации у поверхности электрода. Распределение концентрации зависит от времени, причем, как следует из закона сохранения вещества, [c.151]

Таким образом, чтобы определить распределение концентрации у поверхности электрода, необходимо решить дифференциальное уравнение с частными производными второго порядка (30.18). Для решения таких уравнений требуется указать некоторые начальные и граничные условия, которым должна отвечать функция с (х, у, г, t). и условия определяются способом проведения электрохимического эксперимента. Решение уравнения (30.18) при заданных начальных и граничных условиях дает функцию с (х, у, г, t). [c.152]

При рассмотрении переменноточной полярографии необходимо решить уравнение второго закона Фика при граничных условиях, задаваемых уравнением (40.1). Однако воспользуемся более простым приближенным методом, согласно которому затухающие синусоидальные колебания концентрации происходят вблизи некоторых средних значений концентраций с, определяемых постоянной поляризацией электрода Ео- В этих условиях полное сопротивление ячейки переменному току выражается уравнением (39.20), в которое необходимо подставить средние концентрации у поверхности электрода (т. е. с при х=0) [c.201]

При записи уравнения (60.3), из которого было получено затем соотношение (60.7), исходили из предположения о стационарном распределении концентраций у поверхности электрода, тогда как в действительности при использовании капельного электрода реализуются нестационарные условия. Таким образом, уравнение (60.7) является приближенным. Строгое решение для капельного электрода можно получить, если использовать дифференциальное уравнение с частными производными типа [c.308]

Рассмотрим физический смысл термина концентрация у поверхности электрода . Известно, что на границе электрод — раствор образуется двойной электрический слой, имеющий эффективную толщину Х2 + Я. При отсутствии тока концентрация реагирующего вещества остается постоянной и равной концентрации его в объеме раствора только до границы двойного слоя. При дальнейшем приближении к поверхности, например, отрицательно заряженного металла концентрация катионов возрастает, а концентрация анионов уменьшается. Если происходит электрохимическая реакция, то распределение концентрации вещества у поверхности оказывается более сложным. Слой, в ко- [c.159]

Если кинетика адсорбционного процесса лимитируется стадией диффузии, то скорость адсорбции dГA/d определяется величиной диффузионного потока у поверхности электрода dГ / / — = 0(дс 1 дх)х=й. С течением времени градиент концентрации у поверхности электрода падает как вследствие увеличения толщины диффузионного слоя, так и роста концентрации адсорбата при л = 0 са(0, 1). Применяя метод интеграла Дюамеля, получают уравнение [c.80]

Когда поверхность электрода приобретает некоторый заряд, то со стороны раствора вблизи ее, как указывалось, сосредоточиваются ионы противоположного знака. Одновременно с электростатическим притяжением на ионы оказывает влияние и общее тепловое движение молекул раствора. Чем ближе ионы к поверхности электрода, тем сильнее электростатическое притяжение и выше их концентрация. У поверхности электрода образуется слой, толщина которого имеет порядок ионного радиуса, а часть двойного электри- [c.150]

В гальваностатических условиях, когда скорость электродной реакции определяется диффузионными ограничениями, концентрация у поверхности электрода в момент времени t [c.64]

Для градиента концентрации у поверхности электрода (л =,0) из (IV. ) получаем [c.175]

Используя ранее принятые обозначения для концентрации у поверхности электрода и в объеме раствора молекулярного кислорода воды, для перенапряжения диффузии будем иметь [c.173]

Наконец, подставляя это выражение градиента концентрации у поверхности электрода в обычную формулу, связывающую плотность тока со скоростью диффузии, получим [c.64]

Равенство (8.36) при г = О выражает зависимость граничных концентраций у поверхности электрода от потока Л [c.279]

Рассмотрим теперь некоторые простейшие примеры, когда уравнения диффузионной кинетики могут быть точно решены. Существенное упрощение достигается, если отсутствуют миграция и конвекция, а диффузия происходит в стационарных условиях, т. е. в условиях, если распределение концентрации у поверхности электрода не зависит от времени йс1(И = 0. Миграцию можно исключить, если добавить в раствор избыток посторонней соли, ионы которой не участвуют в электродном процессе. Такой электролит называется индифферентным электролитом или электролитом фона. Чем ьыше концентрация фонового электролита, тем меньше сопротивление раствора и тем меньше при заданном I омическое падение потенциала в растворе, приводящее к явлениям миграции. Чтобы исключить влияние размешивания электролита, можно, например, проводить опыты, используя небольшие плотности тока в течение коротких промежутков времени, что позволяет избежать разогрева электролита и размешивания его при случайных вибрациях ячейки и т. п. [c.162]

Возможности получения сведений о механизме и кинетике процесса заметно расширяются при комбинированном применении спектральных и электрохимических методов исследования. Так, зафиксировав на спектрофотометре значение длины волны, отвечающее максимуму поглощения промежуточных частиц, можно контролировать их концентрацию у поверхности электрода, например методом НПВО, непосредственно в ходе измерения циклической вольтамперограммы или хронопотенциограммы. Случай такого комбинированного исследования реакции электроокнсления о-толуидина представлен на рис. 6.14. Использование быстродействующих сканирующих спектрофотометров делает возможным получение полных спектральных характеристик приэлектродного слоя раствора, относящихся к различным моментам развертки потенциала электрода. [c.222]

Слой раствора, в котором изменяется концентрация в направлении, перпендикулярпом плоскости электрода, называется диффузным. Через некоторое время скорость разряжения и диффузия ионов уравнивается и создается стационарное состояние электролиза число разряжающихся ионов равно числу ионов, поступающих из объема раствора к электроду. При концентрации у поверхности электрода градиент концентрации максимален и Дс со, а [c.205]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология