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文档简介

§10-2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。二、极化产生的原因1.浓差极化如电池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：扩散的迟缓性极化结果：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Ag+

还原反应速度<电子传递速度则消除方法：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。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：①任何电极，当I≠0

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②电极上的电流密度不同，值不同；I=0时,=0③值大小一方面表示各种因素对电解过程阻力的大小，另一方面表示某电极反应进行时推动力的大小。I=0时，=0，电极处于平衡状态，电极上无净反应发生，

≠0时，电极反应才会定向进行。电极上有可能发生氧化反应电极上有可能发生还原反应

超电势或电极电势与电流密度之间的关系曲线称为极化曲线，极化曲线的形状和变化规律反映了电化学过程的动力学特征。电解池(a)随着电流密度的增大，两电极上的超电势也增大，阳极析出电势变大，阴极析出电势变小，使外加的电压增加，额外消耗了电能。对原电池原电池(b)随着电流密度的增加，阳极析出电势变大，阴极析出电势变小。由于极化，使原电池的作功能力下降。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、电镀等。

的两面性：金属在电极上析出时超电势很小，通常可忽略不计。而气体，特别是氢气和氧气，超电势值较大。氢气在几种电极上的超电势如图所示。可见在石墨和汞等材料上，超电势很大，对于金属Pt，特别是镀了铂黑的铂电极上，超电势很小，所以标准氢电极中的铂电极要镀上铂黑。早在1905年，Tafel发现对于一些常见的电极反应，超电势与电流密度之间在一定范围内存在如下的定量关系：此式称为Tafe

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