Поляризация концентрационная определение

Что такое электрохимическая поляризация Концентрационная поляризация Что является причиной существования определенного напряжения разложения [c.456]

При изучении кинетических параметров электродных процессов в ряде случаев используют определение временной зависимости потенциала электрода при пропускании тока постоянной величины. Впервые такой метод был применен В. А. Ройтером, В. А. Юза и Е. С. Полуя-ном в 1939 г. при отсутствии концентрационной поляризации для определения токов обмена между твердыми металлическими электродами и электролитом. Ими, в частности, было показано, что в процессе электроосаждения и анодного растворения (ионизации) твердых [c.314]

Действительно, чтобы в турбулентном потоке поддерживать концентрационную поляризацию на определенном (минимальном) уровне, требуются сравнительно большие затраты до- [c.72]

Для определения осмотических давлений высококонцентрированных растворов в МХТИ был разработан двухкамерный осмометр (рис. 1-14), рассчитанный на измерение величины осмотического давления до 25 МПа (250 кгс/см ). Осмометр снабжен магнитной мешалкой 10, установленной в камере 1. В камере 8 мешалку не монтировали, так как специальными опытами (отбором проб жидкости у поверхности подложки) было установлено практически полное отсутствие концентрационной поляризации в этой камере. В случае сравнительно невысокой [c.41]

Понятно, что изучение явления концентрационной поляризации, оценка его влияния на процесс обратного осмоса и ультрафильтрации и определение возможных путей снижения этого влияния представляет важную задачу при проектировании мембранных установок. [c.170]

Для определения величины С с учетом влияния только (т. е. при очень малой концентрационной поляризации) предложено [134] уравнение [c.272]

Выяснение природы перенапряжения при электрохимических процессах представляет определенный теоретический и практический интерес. Электродная поляризация в общем случае складывается из четырех составляющих 1д- Лп. т)р. Лф. Для оценки природы поляризации необходимо найти вклад, который вносит в ее общую величину каждая составляющая. Поскольку в настоящее время отсутствуют необходимые для этого данные, используется упрощенный подход к решению этого вопроса. Во-первых, определяется лимитирующая стадия. Вид перенапряжения, ей свойственный, относится к электродному процессу в целом. Во-вторых, величина поляризации разделяется только на две части концентрационную, к которой относится перенапряжение диффузии, и активационную, объединяющую все остальные виды перенапряжения. Для определения при- [c.510]

Основным фактором, определяющим скорость коррозии многих металлов в деаэрированной воде или неокисляющих кислотах, является водородное перенапряжение на катодных участках металла. В соответствии с определением поляризации, водородное перенапряжение — это разность потенциалов между катодом, на котором выделяется водород, и водородным электродом, находящимся в равновесии в том же растворе, т. е. разность измер — (—0,059 pH). Таким образом, водородное перенапряжение измеряют точно так же, как и поляризацию. Обычно считают, что водородное перенапряжение включает лишь активационную поляризацию, соответственно реакции 2Н" - -На — ё, но часто полученные значения содержат еще и омическое перенапряжение, а иногда и концентрационную поляризацию. [c.56]

В некоторых случаях при определенных форме и расположении электродов играет роль природа поляризации. Так, устранение путем перемешивания электролита концентрационной поляризации, обусловленной недостаточной конвекцией по высоте катода (стержень, лист и др.), расположенного параллельно [c.359]

Выяснение природы перенапряжения при электрохимических процессах представляет определенный теоретический и практический интерес. Электродная поляризация в общем случае складывается из четырех составляющих 11р. 11 . Для оценки природы поляризации необходимо найти вклад, который вносит в ее общую величину каждая составляющая. Поскольку в настоящее время отсутствуют необходимые для этого данные, используется упрощенный подход к решению этого вопроса. Во-первых, определяется лимитирующая стадия. Вид перенапряжения, ей свойственный, относится к электродному процессу в целом. Во-вторых, величина поляризации разделяется только на две части концентрационную, к которой относится перенапряжение диффузии, и активационную, объединяющую все остальные виды перенапряжения. Для определения природы поляризации используются различные методы. К их числу относится метод, основанный на применении вращающегося дискового электрода, метод поляризационных кривых и др. Широкое применение нашел температурно-кинетический метод, предложенный С. В. Горбачевым. Оп основан на изучении зависимости скорости электродных процессов от температуры. Уравнение Аррениуса, связывающее константу скорости k химической реакции с температурой и энергией активации [c.510]

Количественно явление поляризации характеризуется перенапряжением на электроде, равным разности равновесного электродного потенциала и электродного потенциала при определенном токе. (В отдельных случаях, например при концентрационной поляризации, иногда термин поляризация используется и в качестве количественной меры этого явления.) [c.328]

Рассмотрим природу поляризации электрода при условии медленного подвода реагирующего вещества к поверхности. При этом поляризация связана с изменением концентрации вещества у поверхности по сравнению с концентрацией в объеме раствора и называется концентрационной поляризацией. Из-за наличия разности концентраций система оказывается неравновесной, само же электродное равновесие, связанное с переходом электронов через границу раздела, не нарушается. Поэтому для определения поляризации можно воспользоваться уравнением Нернста. Согласно этому уравнению для электродов первого рода потенциал р определяется соотношением [c.149]

Импедансный метод определения скорости стадии разряда — ионизации в условиях значительной концентрационной поляризации был предложен в 1947 г. одновременно Б. В. Эршлером в СССР и Дж. Рэндлсом в Великобритании. [c.260]

На рис. 4.16 представлена типичная поляризационная кривая в координатах 1=[ Е) или =/( ф) (для катодного или анодного процесса на ртутном капельном электроде). При постепенном увеличении внешней разности потенциалов вначале весь ток идет на заряжение электрода (двойного электрического слоя), поэтому сила тока в цепи остается исчезающе малой, что указывает на отсутствие электрохимического процесса. После достижения определенной разности потенциалов (точка а) происходит резкое увеличение силы поляризующего тока, что указывает на начало электрохимического процесса (окисления или восстановления). По мере того как потенциал электрода и сила тока увеличиваются, концентрация восстанавливающихся или окисляющихся ионов вблизи поверхности электрода уменьшается и наступает концентрационная поляризация. При увеличении поляризации наступает момент, когда концентрация частиц у поверхности электрода практически равна нулю (сколько бы частиц ни пришло, все мгновенно реагируют и [c.106]

Методы электролиза интенсивно используются в промышленности. Для выполнения электролиза необходимо строгое соблюдение ряда условий. Так, разность потенциалов, приложенная к электродам, не должна быть меньше определенной величины, которую называют потенциалом разложения или напряжением разложения. Существенное значение имеют плотность тока (сила тока, отнесенная к единице поверхности) температура, состав н концентрация раствора pH среды устранение возможного катодного и анодного перенапряжения, электрохимической, химической и концентрационной поляризации электродов учет влияния других факторов. В основе количественных соотношений при электролизе лежат законы М. Фарадея. [c.162]

Этот случай не имеет значения для аналитических определений, он осуществляется, например, при электролитическом рафинировании меди. Но и в этом случае вольтамперная характеристика не является идеальной, потому что в ходе электролиза на аноде и катоде концентрации изменяются и возникает концентрационная поляризация. В соответствии с уравнением Нернста Е уже не равно Е , возникает поляризационное сопротивление [уравнение (4.1.29в)] и вольтамперная характеристика отклоняется от той, которая относится к омическому сопротивлению (рис. 4.4, кривая 2). При этом, как уже отмечалось, поляризационное сопротивление не имеет постоянного значения. Оно зависит от материала электродов, потенциала или приложенного напряжения, а также от природы и концентрации находящихся в растворе ионов или молекул и способа их доставки к электродам. Из концентрационной зависимости возникает возможность аналитического определения концентраций на основе вольтамперных кривых, так как в данном случае они характеризуют поляризационное сопротивление. [c.105]

Если направление тока таково, что концентрация вещества у поверхности уменьшается, то через определенное переходное время диффузии т< , концентрация у поверхности принимает значение с,,я = 0 и концентрационная поляризация повышается скачком [c.65]

Все измерения концентрационной поляризации осуществляют в термостате при строго определенной температуре. [c.199]

Различная зависимость эффективной энергии активации от поляризации при замедленном разряде и концентрационной поляризации (рис. 87) может быть использована для определения механизма электродной поляризации. Представленная на рис. 87 зависимость Лэфф энергии активации от потенциала ф показывает, что по достижении значения энергии активации порядка 3000 кал дальнейшее снижение ее замедляется и скорость процесса в целом лимитируется диффузионными ограничениями. [c.367]

Выводы, вытекающие из анализа этих неравенств, представляют непосредственный практический интерес. Например, при анодной поляризации, когда Аф>0, неравенство (XXI. 1) непременно выполняется, а влиянием концентрационной поляризации на скорость анодного растворения металлов можно пренебречь. В катодной области, когда Дф<0, неравенство (XXI. 1) выполняется только при некоторых соотношениях между Аф и Ig (i A np), т.е. лишь в определенном диапазоне значений Дф. Следовательно, при катодном осаждении металлов необходимо учитывать и перенапряжение, и концентрационную поляризацию. [c.508]

Иногда для определенных формы и расположения электродов играет роль природа поляризации. Так, устранение путем перемешивания электролита концентрационной поляризации, обусловленной недостаточной конвекцией по высоте катода (стержень, лист и др.), расположенного параллельно (по высоте) аноду, улучшает равномерность распределения тока. Устранение же (перемешиванием) концентрационной поляризации, вызванной ограниченной скоростью подачи разряжающихся ионов к выступающим участкам катода, расположенным перпендикулярно к плоскости анода, наоборот, ухудшает равномерность осаждения металла. [c.264]

В определенных условиях общая скорость электродной реакции может и не определяться скоростью протекания отдельных стадий, а зависеть от скорости доставки реагирующих веществ к электроду. В таких условиях потенциал будет изменяться в зависимости от концентрации реагирующих частиц у поверхности электрода. В этом случае имеет место явление концентрационной поляризации. Поляризация электродов, вызванная медленным течением самой электрохимической реакции, называется электрохимической поляризацией. [c.9]

Г. Измерение электросопротивления пленки [8, 9] Д. Снятие кривых катодной и анодной поляризации Для определения проницаемости пленки для различных анионов Для изучения коррозии под действием гальванических, в частности концентрационных, элементов (лабораторные испытания). Для определения тока, необходим го для создания одинакового потенциала у двух различных электродов Получение качественных данных 0 вероятности разрушения за 11итной пленки различными анионами раствора Относительная простота и полуколиче-ственное определение скорости коррозии Применяемое напряжение обычно произвольно необходимо принимать меры к устранению побочных реакций Не дает представления о распределении коррозии по поверхности [c.1002]

До снх пор предполагалось, что отклонение потенциала электрода под током от соответствующего равновесного значения вызвано ка-кой-либо одной причиной и электродная поляризация представляет собой вполне определенный вид перенапряжения. Для реальных условий правильнее говорить о преобладании одного вида перенапряжения. Другие виды перенапряжения накладываются в той или иной степенп на основное перенапряжение. Чаще всего на электрохимическое или на фазовое перенапряжение накладывается концентрационная поляризация. В этом случае сдвиг потенциала под током от равновесного значения будет представлять собой сумму двух или нескольких видов перенапряжения, причем в условиях концентрационных ограничений изменяется и сама активационная [c.375]

Из формулы (IV. 120) следует, что при 100%-ной селективности мембрана пропускает только растворитель. Как правило, увеличение концентрации фильтруемой системы приводит к снижению проницаемости и селективности мембраны. В то же время С и ср увеличиваются с повыщением давления, конечно же, до определенного предела. Так как через мембрану преимущественно проходит растворитель, то у ее поверхности значительно увеличивается концентрация растворенных или диспергированных веществ. Это явление называется концентрационной поляризацией. Оно может привести к снижению скорости процесса, к осаждению растворенного вещества и коагуляции дисперсной фазы, к порче мембраны. Основной метод борьбы с концентрационной поляризацией — [штенсивиое пере.мепшванпе фильтруемой системы. [c.244]

Существуют различные определения понятий обратимая и необратимая электрохимическая реакция. Так, процессы, для которых справедливо уравнение Нернста, обратимы, или электрохимические реакции можно назвать обратимыми в том случае, если они протекают с высокой плотностью тока обмена. Наиболее применимое определение гласит электрохимическая реакция, протекаюищя без измеримого перенапряжения, обратима [8]. Первое и последнее определения требуют пояснений. Первая формулировка верна в том случае, когда при прохождении тока через электроды электродный потенциал можно рассчитать по уравнению Нернста, но при зтом следует вводить значения концентраций (точнее, активностей) у поверхности электродов, не соответствующие концентрациям в объеме растворов вследствие протекания электрохимических реакций на электродах. Это значит, что концентрационная поляризация не может служить критерием необрати- [c.101]

На поляризационной кривой меди смещение потенциала катода Афк и анода Дф в соответствии с определенной плотностью тока представляет собой сумму концентрационной поляризации и перенапряжения. Поэтому э. д. с. поляризации при электролизе раствора Си304 можно представить как сумму Е + ер- [c.209]

Кроме полярографического метода, в современных исследованиях применяют хронопотенциометрнческий метод. В простейшем виде этот метод выражается в определении изменения потенциала обратимого электрода от равновесного при однократном пропускании постоянного тока в течение короткого промежутка времени. При достаточно большой концентрации раствора обеднение его не достигает значительного размера. Применение высоких плотностей тока при отсутствии концентрационной поляризации в растворе позволяет выяснить, сопровождается ли процесс замедленным разрядом или имеются другие возможные затруднения электродного акта. Через определенный промежуток времени направление тока меняют на обратное, и тогда можно проследить изменение потенциала при анодном процессе. Метод ступенчатого изменения потенциала используют для получения информации при быстрых электродных процессах, где фарадеевский ток затухает достаточно быстро, так что по окончании заряжания двойного слоя кривая зависимости тока от времени еще не стремится к выравниванию. На практике фарадеевский ток ограничен конечной величиной даже при почти идеальной ступеньке потенциала, что происходит по кинетическим причинам. [c.38]

Различная зависимость эффективной энергии активации от потенциала поляризации при химической и концентрационной поляризацир" (рис. 100) может быть использована для определения механизма электродной поляризации. Вместе с тем представленная на рис. 100 зависимость энергии активации от потенциала показывает, что по достижении значения энергии активации порядка 3000 кал дальнейшее снижение ее замедляется, следовательно, преобладающее значение начинает приобретать концентрационная поляризация. [c.265]

При очень высокой скорости электроосаждения цинка процесс определяется скоростью диффузии ионов цинка к поверхности катода и в таком случае описывается уравнением нестационарной диффузии. Величины коэффициентов диффузии (/)), определенные по уравнению концентрационной поляризации на основании опытных значений составляют 0,71 -10-= и 1,1 -10 см секг соответственно для 0,05- и 0,1-м. 2п504 при 25° С. В этих условиях выделение металла в форме плотных осадков на катоде сменяется образованием порошкообразного цинка. Осаждение цинка в виде порошка осложняется заметным выделением водорода. Пузырьки его частично экранируют поверхность электрода и, отрываясь в дальнейшем от электрода, способствуют перемешиванию электролита. Вследствие обильного выделения водорода защелачивается прикатодное пространство и образуются коллоидные гидроокиси или основные соли цинка. Все это из-за обеднения прикатодного слоя разряжающимися ионами металла приводит к образованию наростов и дендритов цинка. Активная поверхность катода из-за образования на нем такого осадка быстро растет. [c.515]

Более перспективным является второе направление — увеличение плотностей тока. При определении экономических плотностей тока отмечалось, что при допустимом пределе технологической плотности тока наиболее выгодную для данного предприятия плотность тока находят с учетом многих факторов, в том числе стоимости электроэнергии, охлаждающей воды, ошинковки и т. д. Интенсификация процесса путем повышения плотности тока предусматривает создание условий для возможности расширения пределов именно технологической плотности тока с сохранением качества и чистоты металла и низкого расхода энергии. К таким условиям можно отнести улучшение способа подачи электролита к поверхности электродов для снижения концентрационной поляризации при Повышении плотности тока применение электролитов, позволяющих работать при повышенных плотностях тока, применение нестационарных режимов питания током. [c.437]

Таким образом, определение потенциала Um-frei и в случае гомогенных электродов по формулам (3.11) и (3.14) и в случае гетерогенных электродов по формуле (3.19) дает результаты, не зависящие от плотности тока /з, т. е. одинаковые для опыта с выключением и для опыта с переключением. Однако способ переключения оказывается более выгодным, когда постоянная времени Тр слишком мала и поэтому исчезают потенциалы электрохимической поляризации (которые нельзя считать пренебрежимо малымп) вместе с омическим падением напря. жения. Это возможно при активационной поляризации, но не при концентрационной поляризации (см. раздел 2.2.3.2). Выше для упрощения принималось, что Гр не зависит от J. Судя по формуле (2.35) и по рис. 2.4, это не так. Для активационной поляризации из выражения (2.35) с подстановкой Ga- oo и Gk- oo для больших катодных перенапряжений (когда ехрг /Р+ 0) можно вывести отношение разностей [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология