Поляризация (электрохимия) - Polarization (electrochemistry)

В электрохимия, поляризация - собирательный термин для определенных механических побочных эффектов (электрохимического процесса), посредством которых изолирующие барьеры возникают на границе раздела между электрод и электролит. Эти побочные эффекты влияют на механизмы реакции, так же хорошо как химическая кинетика из коррозия и осаждение металла.[1]:56В реакции мы можем сместить связывающие электроны, атакуя реагенты. Электронное смещение, в свою очередь, может быть вызвано определенными эффектами, некоторые из которых являются постоянными (индукционные и мезомерные эффекты), а другие - временными (электромерный эффект). Те эффекты, которые постоянно действуют в молекуле, известны как эффекты поляризации, а те эффекты, которые задействуются атакующим реагентом (и когда атакующий реагент удаляется, электронное смещение исчезает), известны как эффекты поляризуемости.

Термин «поляризация» происходит от открытия начала XIX века, которое электролиз заставляет элементы в электролите притягиваться к одному или другому столб - т.е. газы были поляризованный к электродам. Таким образом, изначально «поляризация» была, по сути, описанием самого электролиза, и в контексте электрохимические ячейки используется для описания воздействия на электролит (который тогда называли «поляризационной жидкостью»). Со временем, когда было изобретено больше электрохимических процессов, термин «поляризация» развился для обозначения любых (потенциально нежелательных) механических побочных эффектов, которые возникают на границе раздела между электролитом и электродами.

Эти механические побочные эффекты:

  • активационная поляризация: скопление газов (или другихреагент продуктов) на границе между электродом и электролитом.
  • концентрационная поляризация: неравномерное истощение реагентов в электролите вызывает градиенты концентрации в пограничных слоях.

Оба эффекта изолируют электрод от электролита, препятствуя реакции и передаче заряда между ними. Непосредственными последствиями этих препятствий являются:

Каждое из этих немедленных последствий имеет множество вторичных эффектов. Например, тепло влияет на кристаллическую структуру материала электрода. Это, в свою очередь, может влиять на скорость реакции и / или ускорять дендрит формирование и / или деформация пластин, и / или осаждение тепловой разгон.

Побочные механические эффекты могут быть желательны в некоторых электрохимических процессах, например, при определенных типах электрополировка и гальваника Воспользуйтесь преимуществом того факта, что выделяющиеся газы сначала будут скапливаться в углублениях пластины. Эта функция может использоваться для уменьшения тока в углублениях и подвергает выступы и края более высоким токам. Нежелательную поляризацию можно подавить путем сильного перемешивания электролита или - когда перемешивание нецелесообразно (например, в стационарной батарее) - с помощью деполяризатор.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Стерн, М .; Гири, А. Л. (1957), "Электрохимическая поляризация I. Теоретический анализ формы кривых поляризации", Журнал Электрохимического общества, 104 (1): 56–63, Дои:10.1149/1.2428496.
  • Бухвальд, Джед З., изд. (2001), «Глоссарий: поляризация», Исследования материалов, История новейшей науки и техники, Институт истории науки и техники Дибнера.