《电解极化》PPT课件.ppt

7-12 极化作用,一、电极的极化,实验表明:,或,当,阳极超电势,阴极超电势,电极的极化:,电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象,阳极超电势:,或,阴极超电势:,或,说 明,阳、阴都为正值,与电极材料、表面性质及 电流密度有关；,，极化程度，即电极不可逆程度越大；,Er平衡电极电势或可逆电极电势；Eir析出电极电势或不可逆电极电势,二、极化产生的原因,1.浓差极化,如电池,设ZnCl2溶液,当I0时,电池为可逆电池,阳极反应,阴极反应,若电池以一定的电流放电：,在阴极:,产生Cl-的速度 Cl-扩散速度,导致阴极附近的Cl-浓度溶液本体Cl-浓度,即,则,有电流通过时，由于电极附近与溶液本体间的浓度差而产生的极化称为。,同理,在阳极:,产生Zn2+的速度 Zn2+扩散速度,导致阳极附近的Zn2+浓度溶液本体Zn2+浓度,即,则,浓差极化：,极化结果：,阴极电极电势降低，阳极电极电势升高。,消除方法：,加强机械搅拌或升高温度。,2.电化学极化,(活化极化),如电池,以一定电流放电时，在阴极,H+还原反应速度电子传递速度,则,在阳极,Mg氧化反应速度电子传递速度,则,电化学极化：,称由于电化学反应本身的迟缓性而引起的极化现象为。,电化学极化是由于电极反应的动力学因素引起的。,极化结果：,阴极电极电势降低，阳极电极电势升高。,通常金属离子在阴极上析出时电化学极化的程度都很小，而气体电极电化学极化的程度都比较大，故气体电极的极化不可忽略。,消除方法：,欲减小电化学极化，须设法提高电极反应速度。例如用Pt做电极时，在Pt表面电镀一层绒状的铂黑，目的是加速电极反应速率，以减小电化学极化。,说明,3.电阻极化（不普遍）,由于电极反应生成电阻大的氧化物或其它物质的薄膜，电流通过时产生IR降 电阻超电势,小 结：,任何电极，当 I0 时,浓差极化和电化学极化都存在,极化结果：,阴极电极电势降低，阳极电极电势升高,此结论对于原电池和电解池都适用。,电极上的电流密度不同，值不同;I=0时,=0,三、影响极化的因素,（影响 的因素）,1.电极表面性质(电极材料、表面状态),如铂黑电极，汞齐电极等，目的都是减小极化。,注意浓差极化不受电极材料的影响。,2.电流密度i大小,电流密度i,电极电势偏离r 愈远,对电解池：,对原电池,原电池(b),电解池(a),3.温度、浓度的影响,温度、浓度影响扩散速率和电极反应速率，故对 有影响。,4.搅拌速度,搅拌速度影响扩散速率，对浓差极化有影响。,从能量损失角度，极化产生超电势，是不利因素；亦可利用解决实际问题，如金属的分离等。,的两面性：,=a+blgi 塔费尔公式,