ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Если бы окисление анода происходило в растворе, содержащем не только соль окисляющегося металла, но и какой-либо посторонний электролит, не участвующий в электродной реакции, то выражение для диффузионного тока несколько изменилось бы. Посторонний электролит участвует в переносе электрических зарядов, и миграционный ток, обусловленный движением растворяющихся катионов, становится меньше. Тогда, [c.463]

Электрохимические реакции протекают на границе электрод (проводник первого рода) —электролит (проводник второго рода). Они вызваны невозможностью для электронов — носителей тока в электродах свободно двигаться в электролите. Эти реакции состоят в обмене электронами между электродом и ионами (молекулами) в растворе. На катоде электроны переходят от электрода к иону (или молекуле), на аноде —от иона (молекулы) к электроду, при этом ионы (молекулы) теряют или изменяют свой электрический заряд. Это — первичная электрохимическая реакция, продукты которой нередко вступают в дальнейшие реакции, не связанные непосредственно с переносом тока ионами. Примерами катодных реакций могут служить следующие реакции [c.362]

Четкое представление о существовании в растворе самостоятельных заряженных частиц (атомов или атомных группировок) сформулировал в 1833 г. М. Фарадей. Он ввел новые, ныне принятые термины ион (от греч. скиталец), анион , катион н др, Фарадей впервые указал на то, что перемещение ионов одновременно обеспечивает перенос как электричества (зарядов), так я реагирующего на электроде вещества. Однако он считал, что ионы образуются из незаряженных молекул только при наличии электрического поля отсюда возник термин электролит — разлагаемый электричеством. [c.162]

Электрохимическая реакция может протекать только в жидкой среде, проводящей электрический ток. Электропроводящая неметаллическая жидкость содержит ионы, осуществляющие перенос заряда, что дает (ионный) ток. Поэтому растворитель, выбираемый для создания среды электродной реакции, помимо способности растворять исходное вещество (но не обязательно продукт), должен растворять и электролит, а также иметь достаточно высокую диэлектрическую проницаемость для ионизации электролита, чтобы вся среда целиком была электропроводной. Такие способные к ионизации вещества называются фоновыми электролитами или просто электролитами. [c.50]

В зависимости от условий эти три процесса переноса в каждом случае дают разный вклад в перенос массы. Если жидкость как целое находится в покое, вязкое течение не влияет на поток если химический потенциал (активность) -го вещества постоянен во всей магериальной системе, диффузия не имеет значения и, наконец, если электрический заряд частиц рассматриваемого -го вещества равен нулю, электрическое поле не дает непосредственного вклада в поток. Однако на практике редко один процесс протекает изолированно от двух других. Так, диффузия изменяет концентрацию раствора и соответственно его плотность, что вызывает конвекцию, т. е. вязкое течение. Электрический ток, проходящий через электролит, способствует изменению концентрации вблизи электродов, что обусловливает диффузию. В большинстве случаев конвекция также дает вклад в суммарный перенос массы. Кроме этого, при диффузии электролита из-за различной подвижности разных ионов в растворе возникает градиент электрического потенциала, влияющий на поток даже в отсутствие внешнего электрического поля. Тем не менее при теоретическом обсуждении переноса массы отдельное рассмотрение трех типов переноса можно считать оправданным, поскольку таким образом подчеркиваются важные соотношения и исключаются трудности, возникающие при их единой обработке. [c.301]

Способность диссоциировать на противоположно заряженные ионы зависит не только от природы электролита, но и от природы растворитёля. Так, хлорид натрия при растворении в воде проявляет себя как сильный электролит, а в спиртовом растворе обладает свойствами слабого электролита. Объясняется это тем, что вода как растворитель обладает большой диэлектрической проницаемостью по сравнению со спиртом. Диэлектрическая проницаемость — это величина, показывающая, во сколько раз уменьшается сила взаимодействия электрических зарядов при переносе их из вакуума (пустоты) в однородную среду, если расстоя-. ние между зарядами остается неизменным. [c.99]

Если электропроводность материала обусловлена движением ионов, то прохождение тока через образец вызывает перенос вещества в нем. При этом выполняется закон Фарадея, согласно которому для выделения на электродах одного эквивалента вещества через электролит необходимо пропустить одно и то же количество электричества Р = 96 494 Кл Р — число Фарадея). В водных растворах электролитов этот перенос обнаруживается довольно просто, так как количество выделяющегося на электродах вещества может быть определено обычными методами анализа. В твердых кристаллах и стеклах с ионной проводимостью также удается наблюдать электролиз и таким образом устанавливать вид ионов и определять для различных ионов числа переноса, характеризующие долю переносимого данным ионом электрического заряда. В этих случаях применяют метод Тубанда [17], основанный на измерении массы приэлектродных участков образца вместе с электродами. Использование закона электролиза Фарадея при установлении типа проводимости жидких и твердых диэлектриков затруднительно вследствие их малой электропроводности. Для прохождения через эти диэлектрики количества электричества порядка 1 Кл необходимо либо исполь-аовать высокие напряжения, либо проводить электролиз при высокой температуре. При этом возникают осложнения, связаннню с необратимыми изменениями в образце под влиянием поля и температуры. Тем не менее, имеется ряд успешных попыток изучения электролиза в полимерах. [c.18]

Если в сосуд с электролитом — электролизер поместить электроды, присоединенные к электрическому источнику энергии, то в нем начнет протекать ионный ток, п])ичем положительно заряженные ионы — катионы будут двигаться к катоду (это в основном металлы и водород), а отрицательно заряженные ионы —анионы (хлор, ки слород, 0Н , 502-) —к аноду, у анода анионы отдают свой заряд и превращаются в нейтральные частицы, оседающие на электроде. У катода катионы отбирают электроны у электрода и также нейтрализуются, оседая на нем, причем выделяющиеся на электродах газы в виде пузырьков поднимаются кверху. Электрический ток во внешней цепи представляет собой движение электронов от анода к катоду (рис. 7.1). При этом раствор обедняется, и для поддержания непрерывности процесса электролиза приходится его обогащать. Так осуществляют извлечение тех или иных веществ из электролита (элек-трээкстракцию). Если же анод может растворяться в электролите по мере обеднения последнего, ТО ча тицы его, растворяясь в электролите, приобретают положительный заряд и направляются к катоду, на ко-то])ом осаждаются, тем самым осуществляется перенос материала с анода на катод. Так как при этом процесс [c.326]

Как уже показано в предыдуш ем разделе, по Бруннеру , при отсутствии большого избытка постороннего электролита наряду с движением ионов вследствие разности в активностях, соответственно концентрациях (диффузия), необходимо учитывать движение ионов в электрическом поле (миграция). Обилий случай электрохимического процесса при наличии как диффузии, так и миграции будет рассмотрен в следующем разделе, а здесь разберем более простой и наглядный предельный случай, когда числа переноса всех веществ S,- электродной реакции постоянны во всем диффузионном слое, хотя в нем и происходит изменение концентрации при протекании тока. Так как число переноса вещества Sj определяется выражением tj = Uj jl Ui i (где uj — подвижность вещества S,-), то его постоянство в диффузионном слое возможно только тогда, когда отношение концентраций к общей ионной концентрации раствора остается постоянным. В свою очередь это возможно, если имеется лишь один бинарный электролит с ионами и Sg, заряды которых равны и Zg. Далее, в электрохимической реакции может принимать участие только один из двух ионов, например ион А, причем знак заряда z может быть как отрицательным, так и положительным. [c.193]

В кинетике протекания стадия переноса заряда, замедленность которой представляет собой непосредственную причину возникнове-, ния электрохимического перенапряжения, особую роль должно играть строение двойного электрического слоя на границе раздела двух фаз. Действительно, если другие стадии электродного процесса— транспортировка частиц и гомогенное химическое превращение— протекают хотя и вблизи границы раздела электрод — электролит, но далеко за пределами двойного слоя, то собственно электрохимический акт разыгрывается внутри этого слоя. Распределение потенциала в двойном слое и положение реагирующих частиц в нем должны поэтому существенно влиять и на скорость электрохимического акта, и на величину электрохимического перенапряжения. Фрумкин, первым высказавший эту мысль, дал ее количественное оформление на основе некоторых предположений. Первое из них сводится к тому, что реально существующий двойной слой может быть удовлетворительно описан моделью Штерна. Согласно второму предположению, в электрохимическом акте участвуют лишь частицы, находящиеся в плотной части двойного электрического слоя, т. е. непосредственно у поверхности электрода. Как следствие этого, средняя энергия заряженных частиц и их концентрация у поверхности должны быть иными, чем в глубине раствора. Это различие обязано существованию скачка потенциала в диффузной части двойного слоя. [c.368]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология