Зависимость изменения скорости протекания электролиза от концентрации электролита
Категория реферата: Биология и химия
Теги реферата: дипломные работы бесплатно, скачать ответы
Добавил(а) на сайт: Конаков.
Предыдущая страница реферата | 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | Следующая страница реферата
6. Поляризация электродов.
При электролизе потенциалы электродов смещаются в противоположные стороны до значений, при которых становится возможным протекание катодной и анодной реакций. Это явление носит название поляризации. Электроды при электролизе поляризуются в следствии следующих причин:
изменения химической природы поверхности электродов при накоплении на них продуктов электролиза (химическая поляризация);
замедленности стадии разряда (ионизации) участвующих в реакции веществ при последующих неэлектрохимических стадий (перенапряжение);
медленного подвода (отвода) к электроду веществ, участвующих в электродном процессе, по сравнению со скоростью самой реакции (концентрационная или диффузионная поляризация).
Химическая поляризация электродов наблюдается в тех случаях, когда на них адсорбируют или отлагаются продукты окисления-восстановления. Так, например, на платиновом катоде при электролизе воды адсорбируется водород и катод из платинового как бы превращается в водородный, для которого характерна электродная реакция 2Н+ + 2е « Н2 и соответствующее значение потенциала. При выделении хлора на платиновом электроде платиновый электрод превращается в хлорный. Точно так же при гальваническом покрытии меди никелем медный электрод превращается в никелевый, и потенциал смещается в отрицательную сторону до значения, соответствующего никелевому электроду.
В ряде случаев прохождению электрического тока препятствует замедленность перехода электронов с катода на восстанавливающиеся частицы или с частиц восстановителя на анод. Для того чтобы электролиз протекал с достаточно высокой скоростью, потенциал катода должен быть смещен от равновесного значения в отрицательную сторону, а потенциал анода соответственно в положительную. Затрудненной может оказаться и какая – либо другая стадия электродной реакции, например десорбция газообразных продуктов электролиза, образование новой фазы на поверхности электрода (кристаллов металла или пузырьков газа), соединение атомов в молекулы, адсорбция разряжающихся ионов и.т.д.
Перенапряжение электродных реакций можно вычислить по разности между напряжением разложения и э.д.с. химической поляризации:
na + nk = Ер - фа + фк
Оно зависит от плотности тока, проходящего через электроды, и эта зависимость выражается уравнением Тафеля:
nk = a + b * lg ik
na = a, + b, * lg ia
где ia и ik – плотность тока на аноде и соответственно на катоде, а/ см2
a(a’) и b(b’) – константы.
При повышении температуры на 10 С перенапряжение уменьшается на
2-3 мв. Оно также зависит от природы вещества, из которого изготовлен электрод. Например, при выделении водорода из соляной кислоты на катоде из платины при плотности тока 1 А/см2 требуется напряжение всего 0,1 в, в то время как на катоде из свинца – 1,5 в, а из ртути – 1,4 в.
Перенапряжение выделения водорода и кислорода на некоторых электродах при 200 С.
|
Электроды |
Перенапряжение, в |
||||
|
водорода |
кислорода |
||||
|
ik = 1 А/см2 |
ik = 1мА/см2 |
iа = 1мА/см2 |
|||
|
Платина гладкая |
0,1 Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: исторические рефераты, контрольная работа 3. Предыдущая страница реферата | 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | Следующая страница реферата Поделитесь этой записью или добавьте в закладкиКатегории: |