Поляризация гальванического элемента при работе

Явления поляризации электродов наблюдаются как в гальванических элементах, так и в электролизерах, т. е. при прохождении через электроды постоянного электрического тока независимо от его происхождения (генерации тока в результате работы гальванического элемента или его подвода от внещнего источника к электролизеру). [c.193]

Все это справедливо и для электрохимического коррозионного процесса, протекание которого аналогично работе короткозамкнутого гальванического элемента возникающий из-за наличия начальной разности потенциалов катодной и анодной реакций Е обр = ( к)обр—( а)обр процесс электрохимической коррозии сопровождается перетеканием электрического тока от анодных участков к катодным в металле и от катодных участков к анодным в электролите, которое вызывает поляризацию на обоих участках. Эти явления дополнительно тормозят протекание коррозионного процесса. [c.193]

Если электрохимическая система работает как источник электрического тока (гальванический элемент, аккумулятор), поляризация электродов приводит к снижению напряжения на его клеммах. Допустим, что электродам электрохимической цепи в равновесном состоянии свойственны процессы [c.516]

Изменение потенциалов электродов при работе гальванического элемента называется их поляризацией. Поляризация электродов уменьшает э. д. с. и препятствует нормальной работе гальванического элемента, поэтому на практике ее стараются устранить. Процесс уменьшения поляризации электродов называется деполяризацией, а вещества или ионы, применяемые для этой цели, — <Эе-поляризаторами. [c.122]

При работе гальванического элемента в нем происходят различ ные изменения концентрационного и химического характера, кото рые ведут к непрерывному уменьшению э.д.с. (так называемое яв ление поляризации). В этом легко убедиться, если в течение сравни [c.246]

Гальванические первичные элементы. Гальваническими первичными элементами называют устройства для прямого преобразования химической энергии заключенных в них реагентов в электрическую энергию. Реагенты (окислитель и восстановитель) входят непосредственно в состав гальванического элемента и расходуются в процессе его работы. После расхода реагентов элемент не может больше работать. Таким образом, это источник тока одноразового действия, поэтому его еще называют первичным химическим источником тока. Гальванический элемент характеризуется э. д. с., напряжением, емкостью и энергией, которую он может отдать во внешнюю цепь. Э. д. с. элемента определяется термодинамическими функциями протекающих в нем процессов (см. 53). Напряжение элемента и меньше э. д. с. из-за поляризации электродов и омических потерь. [c.358]

Аккумулятор в наиболее простом виде имеет два электрода (анод и катод) и ионный проводник между ними. На аноде как при разряде, так и при заряде протекают реакции окисления, на катоде — реакции восстановления. Так как при разряде аккумулятор работает как гальванический элемент, то разрядные характеристики его описываются уравнениями (XIX.1)—(XIX.3). Напряжение аккумулятора при разряде меньше э. д. с. из-за поляризации и омических потерь. Емкость аккумулятора зависит от природы и количества реагентов (активных масс) и уменьшается при увеличении плотности тока из-за снижения степени использования активных масс. Емкость также может падать при хранении из-за побочных реакций (саморазряда). Поскольку при заряде аккумулятор работает как электролизер, то его напряжение описывается уравнением для электролизера [см. уравнение (X. 21)]. Напряжение аккумулятора при заряде выше э. д. с. и возрастает с увеличением плотности тока. [c.364]

Изменение потенциалов электродов при работе гальванического элемента называется поляризацией. [c.158]

Наибольшее значение при работе гальванических элементов имеет торможение катодного процесса, или катодная поляризация. Поэтому в дальнейшем рассматриваются только явления на катоде. [c.158]

Не менее существенное влияние оказывает поляризация и на работу гальванических элементов. Здесь при отборе тока электроды также заметно поляризуются, вследствие чего напряжение на полюсах работающего элемента становится значительно меньше, чем его э. д. с. в равновесном состоянии (т. е. при разомкнутой цепи). [c.243]

Аккумулятор в наиболее простом виде имеет два электрода (анод и катод) и ионный проводник между ними. На аноде как при разряде, так и при заряде протекают реакции окисления, на катоде — реакции восстановления. Так как при разряде аккумулятор работает как гальванический элемент, то разрядные характеристики его описываются уравнениями (XVI. 1) — (XVI.5). Напряжение аккумулятора при разряде меньше ЭДС из-за поляризации и омических потерь. Емкость аккумулятора зависит от природы и количества реагентов (активных масс) и уменьшается при увеличении плотности тока из-за снижения степени использования активных масс. Емкость также может [c.413]

Для выполнения работы необходимо составить гальванический элемент из серебряного и хлорсеребряного электродов. Элемент включают в компенсационную схему и измеряют э. д. с., причем в процессе компенсации следует избегать длительного замыкания цепи во избежание поляризации элемента. [c.572]

Выяснение связи между величиной поляризации и скоростью электродного процесса является важнейшим методом изучения электрохимических процессов. При этом результаты измерений обычно представляют в виде поляризационных кривых — кривых зависимости плотности тока электрода от величины поляризации. Вид поляризационной кривой электродного процесса отражает особенности его протекания. Методом поляризационных кривых изучают кинетику и механизм окислительно-восстановительных реакций, работу гальванических элементов, явления коррозии и пассивности металлов, различные случаи электролиза. [c.341]

На рис. 90 схематически показано изменение потенциалов гальванического элемента, от которого за счет изменения омического сопротивления отбираются токи различной величины, начиная от нуля (при бесконечно большом сопротивлении) до некоторой максимальной величины (когда омическое сопротивление равно нулю). Вследствие таких изменений разность потенциалов электродов гальванического элемента по мере того как сила протекающего тока возрастает будет непрерывно понижаться. Следовательно, работа переноса электрических зарядов с одного электрода на другой уменьшается. Э. д. с. элемента все в большей степени будет тратиться на поляризацию. В пределе, когда омическое сопротивление уменьшается до нуля, потенциалы анода и катода становятся равными, электрическая работа такого элемента стремится к нулю и э. д. с. гальванического элемента полностью расходуется на преодоление поляризации электродов. Сила тока в этом случае достигает максимального значения (т. е. химическая работа в данных условиях необратимости достигает максимального значения). [c.156]

В зависимости от всех этих факторов величина сдвига потенциала может колебаться от долей милливольта до 1,5—2 в. Явление поляризации нежелательно как при проведении электролиза, так и при работе гальванических элементов. Поляризация снижает полезное напряжение гальванических элементов и, наоборот, повышает напряжение, которое необходимо приложить к электролитической ячейке для проведения электролиза. Уменьшение поляризации вызывает снижение бесполезной траты электрической энергии. [c.318]

Электрохимическая поляризация. При электролизе происходит химическое превращение в результате протекания электрического тока через электролит. Этот процесс противоположен протекающему в гальванических элементах, производящих работу. При электролизе затрачивается энергия внешнего источника, который обеспечивает прохождение постоянного тока через раствор или расплав. При этом иа отрицательном электроде, который принято называть катодом, разряжаются катионы, а на положительном электроде— аноде разряжаются анионы. Прохождение тока вызывает изменение электрического состояния электродов и их потенциалов. Разность между потенциалом электрода, когда через систему протекает постоянный ток, и потенциалом при равновесии и том же электролите называется поляризацией. Таким образом, протекание через электролит более или менее значительного постоянного тока делает систему неравновесной. [c.262]

Не меньшее влияние поляризация оказывает на работу химических источников электрической энергии — гальванических элементов и аккумуляторов. Водород на положительном электроде также выделяется с заметным перенапряжением, которое зависит от величины отбираемого тока, свойств полярной жидкости, материала электрода и состояния его поверхности. Наиболее часто поэтому для источников электрической энергии используют такие системы, в которых на положительных электродах вместо разряда ионов гидроксония протекает процесс восстановления какого-либо окислителя. В кислотном, свинцовом аккумуляторе [c.274]

Такое значение силы тока имеет место только в момент включения гальванического элемента, когда разность потенциалов между его электродами наибольшая, равная ЭДС. Нри работе элемента разность потенциалов между электродами всегда меньше ЭДС за счет явления поляризации электродов, которое будет рассмотрено ниже. [c.58]

В том, что э. д. с. поляризации направлена против внешней, легко убедиться. Если разорвать Цепь и замкнуть электроды накоротко, то начнет работать гальванический элемент. При этом медь будет растворяться, а на другом электроде пойдет процесс восстановления Ог. . . [c.131]

При работе гальванического элемента в нем происходят химические и концентрационные изменения, которые вызывают поляризацию электродов, что ведет к непрерывному уменьщению его э. д. с. [c.216]

Кроме того, при работе гальванического элемента в нем происходят различные химические и концентрационные изменения, ведущие к уменьшению его э. д. с. (явления поляризации). В последнем легко убедиться, если в течение сравнительно длительного промежутка времени проследить за показаниями включенного в цепь вольтметра показания его будут непрерывно падать. Таким образом, при измерении напряжения на клеммах гальванического элемента при помощи вольтметра даже при непродолжительном включении его в цепь будет наблюдаться поляризация, что может сказаться на величине Е. [c.288]

Если при электролизе водных растворов на химически инертных электродах образуются газы, то возникает дополнительное сопротивление в виде обратно направленной электродвижущей силы. Причина этого заключается, возможно, в том, что образующиеся газы выделяются не сразу, или в том, что происходит задержка разрядки ионов (см. гл. 13 в работе [3]). Однако в любом из этих случаев электролитическая ячейка действует как гальванический элемент, противодействующий приложенной извне электродвижущей силе. Описанное явление называется поляризацией. Величина противодействующей электродвижущей силы зависит от материалов электродов. Например, напряжение, необходимое для прохождения через раствор электрического тока, больше для электродов из гладкой платины, чем для электродов, покрытых платиновой чернью. Как указывалось выше, обратную электродвижущую силу можно представить как сумму потенциалов двух полуэлементов и для разрядки самих ионов необходимо, следовательно, определенное минимальное напряжение. Напряжение, избыточное по отношению к минимальному напряжению или равновесному потенциалу (см. табл. 49) разряда иона, называется перенапряжением. В органических реакциях наибольшее значение имеет перенапряжение при выделении водорода и кислорода, однако оно имеет место также и при выделении других газов, например галогенов. Перенапряжение увеличивается с ростом плотности тока и уменьшается по мере повышения температуры. [c.315]

Перед выполнением работы необходимо ознакомиться 1) е поляризацией электродов при электролизе 2) с компенсационным методом измерения э. д. с. гальванических элементов и вычислением электродных потенциалов 3) с током пассивации и анодной пассивностью при электролизе 4) с механизмом анод-142 [c.142]

Перед проведением работы необходимо ознакомиться 1) с катодной поляризацией при электролизе 2) с катодной поляризацией при электролитическом осаждении металлов в растворах их простых и комплексных солей 3) с компенсационным методом измерения э. д. с. гальванических элементов и вычислением электродных потенциалов 4) с зависимостью качества металлических покрытий ОТ величины катодной поляризации 5) с факторами, оказывающими влияние на катодную поляризацию при электроосаждении металлов. [c.152]

Если же поверхность металла неоднородная и, в частности, в ней и.меются включения примесей других металлов, то возможно неравномерное распределение реакций. Во. многих случаях (напри.мер, для цинка с включениями железа) поляризация выделения водорода на включениях значительно меньше, чем на основном металле. Поэтому на них водород выделяется с более высокой скоростью (рис. 18.7). Соответственно увеличивается скорость сопряженной реакции анодного растворения основного металла. Бестоковый потенциал электрода при этом сдвигается в положительную сторону. На такой поверхности катодная реакция сосредоточена главным образом на включениях, а анодная — на основном металле. Такой механизм напоминает работу короткозамкнутых гальванических элементов с пространственно разделенными реакциями на одном электроде растворяется металл, а на другом выделяется водород. Поэтому такие включения получили название локальных элементов, или микроэлементов. [c.344]

Э. д. с. некоторых гальванических элементов в процессе их работы быстро уменьшается в резуль- тате явлений, вызывающих торможение основных электрохимических процессов на электродах потенциал катода становится более отрицательным, а потенциал анода — более положительным. Это явление называется гальванической поляризацией. [c.78]

Во многих гальванических элементах наиболее сильно выражена поляризация у положительного электрода, где может разряжаться ионН . Активный электрод (цинк в элементе Вольта) также подвергается поляризации, но в значительно меньшей степени и в обратном направлении — в том смысле, что по мере работы элемента и увеличения концентрации ионов металла переход в раствор новых ионов замедляется, и потенциал электрода становится более положительным. Итак, в результате поляризации разность потенциалов на клеммах элемента становится меньше из-за того, что д уменьшается, а увеличивается. [c.169]

Изменение потенциалов электродов при работе гальванических элементов называется гальванической поляризацией. Уменьшение поляризации гальванического элемента называют деполяризацией, а вещества, применяемые для этой цели, — деполяризаторами. В качестве деполяризаторов используют МпОз, О2, Ka rjO , ионы и другие окислители. В медно-цинковом элементе (см. рис. 59) деполяризатором служат ионы [c.185]

Если в процессе работы коррозионного элемента (или микрогальваноэлемента) эффективная разность электродных потенциалов равна эф, а сопротивление электролита равно В, то величину тока такого элемента I можно рассчитать по закону Ома I = / В. Величина сопротивления электролита равна Л = р//х, где () — удельное сопротивление электролита, I — средняя длина пути, по которому протекает ток в электролите, 8 — средняя величина сечения электролита, по которому протекает ток. Таким образом, чем больше эффективная разность потенциалов эф, тем больше скорость коррозии. Эта разность потенциалов зависит от величины стационарных электродных потенциалов металлов, образующих коррозионный гальванический элемент, и от величины поляризации, которая в свою очередь зависит от состава коррозионной среды и величины ее pH. [c.372]

В процессе коррозии электроды гальванопары поляризуются вследствие перехода электронов с анода на катод. Явление поляризации заключается в сближении потенциалов катода, который понижается, и анода, который повышается, и приводит к замедлению (а в пределе — к полному прекращению) коррозии. И при работе гальванического элемента, и в процессе действия гальванопары результат поляризации один и тот же — понижение э. д. с. однако в последнем случае поляризация — желаемое явление. [c.224]

Поляризация и деполяризация. В процессе работы гальванического элемента происходит измеиение потенциалов анода и катода. По различным причинам торм( -зятся анодный и катодный процессы, в результате чего иа аноде накапливаются ионы металла и он становится более положительным (анодная поляризация), а на катоде накапливается избыток электронов и он становится более отрицательным (катодная поляризация). В результате поляризации ЭДС работающего элемента всегда меньи1е теоретической. [c.234]

Как отмечалось ранее, гальванические элементы во время работы поляризуются (с. 234). В процессе коррозии электроды гальванопары также поляризуются. В результате перехода электронов с анода на катод потенциал катода становится более отрицательным, а потенциал анода более положительным, т, е. происходит выравнивание потенциалов и коррозия замедляется или вовсе прекращается. В этом случае поляризация — изменение потенциалов электродов гальванопары — играет положи-тельную роль. Если бы не происходило поляризации электродов, то коррозия протекала бы с очень большой скоростью. [c.250]

Этот же закон окисления описывается другими теориями, в которых система металл - окисел рассматривается как гальванический элемент, внутренняя и внещняя цепи которого расположены в окисной пленке (Т.Хоар, Л.Прайс, В.Йост). Основная идея указанных работ заключается в том, что существует аналогия между процессом твердофазного окисления и электрохимической коррозией металла в водном растворе электролита. Это направление получило развитие в ряде работ отечественных исследователей (Н.Д.Томащов, И.Н.Францевич, Б.К.Опара) для случая поляризации границы раздела металл — окисная пленка. Заслуживают внимания исследования Б.К.Опары с сотрудниками, показавшие влияние постоянного и, в ряде случаев, переменного электрического поля на процесс-высокотемпературного окисления [ 12, 13]. [c.12]

В последнее время широкое распространение получил новый метод полярографического анализа, основанный на предварительном электролитическом концентрировании металлов на стационарных электродах и последуюш,ем анодном растворении их при постепенно снижаюш,емся отрицательном потенциале [1—4]. Брос-ковый ток на стационарном электроде, полученный в определенных условиях, правильно отражает явление концентрационной поляризации и может быть использован для построения полярографических 1—Е кривых [5—6]. Необходимым условием воспроизводимости бросковых токов является полная гальваническая деполяризация электрода после каждого измерения, осуш,ест-вляемая коротким замыканием электродов. При коротком замыкании электродов после предварительного электролиза наблюдается обратный бросок тока, являюш,ийся следствием разрядки гальванического элемента. До последнего времени обратный брос-ковый ток не привлекал достаточного внимания исследователей, и поэтому в настояш ей работе нами была предпринята попытка изучить это явление и выяснить возможности применения его в полярографии. [c.179]

Перед выполнением работы необходимо ознакомиться 1) с равновесным потенциалом и потенциалом разряда ионов металла 2) с факторами, влияющими на потенциал разряда иолов металла 3) с поляризацией электродов и причинами ее возникновения при электролизе 4) с измерением э. д. с. гальванических элементов и вычислением электродного потенциала 5) с поляризацией электродов при электроосаждении меди в сернокислых и пирофосфлтных электролитах для меднения. [c.137]

Неустойчивость потенциала нержавеющих сталей в растворах хлоридов, которая наблюдается на кривых заряжения, можно объяснить следующим образом. В одной из наших работ [22], выполненной при помощи радиоактивных индикаторов, было показано, что процесс активирования поверхности хлорид-ионами носит адсорбционный характер. Поэтому при анодной поляризации, сдвигающей потенциал нержавею-дцей стали в положительную сторону, сильно облегчается адсорбция отрицательно заряженных ионов С1 . Адсорбированные ионы хлора вытесняют с поверхности кислород, что нарушает пассивное состояние сплава. Естественно, что активирование легче всего произойдет на тех участках, где кислород по тем или иным причинам менее прочно связан -с поверхностью металла. Потенциал этих активированных участков станет более отрицательным по отношению к остальной запассивированной поверхности, что неизбежно вызовет работу активно-пассивных гальванических элементов и общий потенциал поверхности сместится в отрицательную сторону. Такое изменение общего потенциала вызовет десорбцию хлорид-ионов и ослабление их активирующего действия. Благодаря адсорбции кислорода участки поверхности, пассивное состояние которых было нарушено хлорид-ионами, вновь запассивируются. Потенциал электрода сдвинется в положительную сторону, что облегчит адсорбцию хлорид-ионов и повторное активирование поверхности. [c.304]

Фишер и Крёниг [195] обнаружили образование небольших количеств перекиси водорода ири выходах по току до 86% в том случае, когда кислородный электрод (па гладкой платине) представлял собой часть гальванического элемента с водородным анодом и когда элемент замыкали накоротко однако при этом происходила значительная поляризация и максимальный отбиравшийся ток составлял только 3 ма. При иримененки более активных форм плагины в качестве электродов получались лишь следы перекиси водорода. Берль [194] с(юбщаст также, что при подходящем режиме работы электролитической [c.84]