Polarizace (elektrochemie) - Polarization (electrochemistry)

v elektrochemie, polarizace je souhrnný pojem pro určité mechanické vedlejší účinky (elektrochemického procesu), kterými se na rozhraní mezi elektroda a elektrolyt. Tyto vedlejší účinky ovlivňují reakční mechanismy, stejně jako chemická kinetika z koroze a depozice kovů.[1]:56V reakci můžeme vytěsnit vazebné elektrony útokem na reagencie. Elektronické přemístění může být způsobeno určitými efekty, z nichž některé jsou trvalé (indukční a mezomerní efekty) a jiné jsou dočasné (elektromerický účinek). Účinky, které v molekule trvale fungují, se označují jako polarizační účinky a účinky, které se dostanou do hry útočícím činidlem (a jakmile je útočné činidlo odstraněno, elektronický posun zmizí), jsou známy jako účinky polarizace.

Termín „polarizace“ pochází z objevu na počátku 19. století elektrolýza způsobí přitahování prvků v elektrolytu k jednomu nebo druhému pól - tj. Plyny byly polarizovaný směrem k elektrodám. Původně tedy „polarizace“ byla v podstatě popisem samotné elektrolýzy a v kontextu elektrochemické články používá se k popisu účinků na elektrolyt (který se poté nazýval „polarizační kapalina“). V době, kdy bylo vynalezeno více elektrochemických procesů, se termín „polarizace“ vyvinul tak, že označuje jakékoli (potenciálně nežádoucí) mechanické vedlejší účinky, které se vyskytují na rozhraní mezi elektrolytem a elektrodami.

Tyto mechanické vedlejší účinky jsou:

  • aktivační polarizace: akumulace plynů (nebo jinýchčinidlo produkty) na rozhraní mezi elektrodou a elektrolytem.
  • koncentrační polarizace: nerovnoměrné vyčerpání činidel v příčině elektrolytu koncentrační gradienty v mezních vrstvách.

Oba efekty izolují elektrodu od elektrolytu a brání reakci a přenosu náboje mezi těmito dvěma. Okamžité důsledky těchto překážek jsou:

Každý z těchto okamžitých důsledků má několik sekundárních účinků. Například teplo ovlivňuje krystalickou strukturu materiálu elektrody. To zase může ovlivnit rychlost reakce a / nebo zrychlit dendrit tvorba a / nebo deformace desek a / nebo srážení tepelný útěk.

Mechanické vedlejší účinky mohou být žádoucí v některých elektrochemických procesech, například u určitých typů elektrolytické leštění a galvanické pokovování využijte skutečnosti, že uvolněné plyny se nejprve hromadí v prohlubních desky. Tuto vlastnost lze použít ke snížení proudu v depresích a vystavuje hřebeny a hrany vyšším proudům. Nežádoucí polarizace může být potlačena intenzivním mícháním elektrolytu, nebo - pokud je míchání nepraktické (například ve stacionární baterii) - pomocí depolarizátor.

Viz také

Reference

  1. ^ Stern, M .; Geary, A. L. (1957), „Electrochemical Polarization I. A Theoretical Analysis of the Shape of Polarization Curves“, Journal of the Electrochemical Society, 104 (1): 56–63, doi:10.1149/1.2428496.
  • Buchwald, Jed Z., ed. (2001), "Glosář: Polarizace", Výzkum materiálů, Dějiny nedávné vědy a techniky, Dibnerův institut pro dějiny vědy a techniky.