《电解极化》.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
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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
精§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
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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
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说
明
① 阳 、阴都为正值,与电极材料、表面性质及
电流密度有关；
②  ↗ ，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
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设ZnCl2溶液
当I→0时,电池为可逆电池
阳极反应
阴极反应
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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
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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：
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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。

(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
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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。
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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
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（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：
① 任何电极，当 I≠0 时,浓差极化和电化学极化都存在
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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。
② 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)
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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：
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∵
∴
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对原电池
∴
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原电池(b)
电解池(a)
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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
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