【汇旺担保】 扩散超电势

0
(0)

[拼音]:kuosan chaodianshi

[外文]:diffusion overpotential

由于电活性物种的扩散速度缓慢,使电极附近溶液的浓度与溶液本体的浓度不同而引起的超电势。物质在液相中的传递有三种形式:

(1)迁移,这是电场引起的带电物种的传递过程,通过在电解液中加入过量的非电极活性的“无关电解质”,电极活性物质的迁移可以得到抑制;

(2)对流,这是溶液本身的流动引起的物质传递过程, 对流过程可利用转盘电极精确控制(见稳态技术);

(3)扩散,这是溶液中存在浓差而引起的物质传递过程,是这里要讨论的主题。

对于电极反应,现考虑Ag+的电沉积过程:

Ag++e─→Ag (1)

它的迁越步骤交换速率很快,即交换电流密度I0很大,故要求的推动力很小,因此迁越超电势ηCT→0。在过量的“无关电解质”存在的条件下,电极的电流I完全靠Ag+的扩散步骤来支援(图1),

即决定于Ag+到达金属相表面的扩散通量ФAg+。

根据法拉第电解定律和斐克第一定律(见扩散),可得下式:

(2)

式(2)的负号表示还原电流有负值,D为扩散系数,F为法拉第常数。为了找出介面的浓度梯度дc/дx,W.H.能斯脱于1904年提出了一个近似的假设,即在电极的液相介面上存在著有效扩散层,它的厚度为δ(约10~100微米)。在该层的内部,浓度梯度是线性的(图 2);

在该层之外,Ag+的浓度与溶液本体浓度cb一样。能斯脱的上述模型虽与实际不尽相符,但使问题的处理大为简化,且所得结果与比较严格的处理相差不大。这样,式(2)可简化为:

(3)

式中的cS表示Ag+在金属表面的浓度。

当上述电极极化增大时,电流增加使金属表面Ag+的沉积加速,最终 cS将降到零,产生极限电流。此时有效扩散层中的浓度梯度达到最大,ФAg+已不再能增加,使电流达到极限值I1(图3)。

则得:

I1=-FDcb/δ (4)

由于Ag+电沉积的迁越过程中I0很大,可认为是可逆的,故可以利用能斯脱平衡电势公式来推导扩散步骤的超电势ηd:

(5)

此式是上述电积过程的扩散超电势的表示式,其特征是存在著极限电流I1。极限电流限制了实际的生产过程,但通过搅拌可以减小有效扩散层厚度δ,增加I1以强化生产过程。

更多信息: 汇旺担保 汇旺担保 bc 汇旺担保 支付 汇旺担保 u币 汇旺担保 挖矿 汇旺担保 菲律宾

这篇文章有用吗?

点击星号为它评分!

平均评分 0 / 5. 投票数: 0

到目前为止还没有投票!成为第一位评论此文章。

【汇旺担保】 茨瓦纳人

[拼音]:ciwanaren[英文]:T Read more

About admin

administrator
Previous post 【担保 汇旺】 马桥遗址
Next post 【汇旺担保】 稀有气体