Elektrikli ısıtma borusu galvanik kaplamanın elektrokimyasal polarizasyonu

Elektrikli ısıtma borusu galvanik kaplamanın elektrokimyasal polarizasyonu

Katodik reaksiyon sürecindeki elektrokimyasal adımların yavaş ilerlemesinden kaynaklanan elektrot potansiyelindeki değişime elektrokimyasal polarizasyon denir. Elektrot potansiyelindeki bu değişiklik, elektrot reaksiyonunun aktivasyon enerjisindeki bir değişiklik olarak da düşünülebilir ve bu nedenle elektrot reaksiyon hızını etkiler.

Galvanizleme işlemi sırasında, içinden akım geçmediğinde, kaplama çözeltisindeki katot dengede ve elektrot potansiyeli düzdür. Elektrik verildikten sonra, elektrokimyasal adımların hızının sonsuz derecede yüksek olduğu varsayıldığında, katot akım yoğunluğu yüksek olmasına rağmen (yani, elektrota birim zamanda sağlanan çok sayıda elektron vardır), çinko iyonları yine de bir indirgeme reaksiyonuna girebilir. denge potansiyelini değiştirmeden korurken katot. Bu, dış devreden akan tüm elektronların elektrot yüzeyine ulaşır ulaşmaz çinko iyonlarının indirgeme reaksiyonu tarafından hemen tüketildiği anlamına gelir. Bu nedenle, elektrot yüzeyinde fazla elektron birikimi olmayacak ve elektrotun yükü, enerji verilmediği zamanki ile aynı kalacaktır. Orijinal çift katman değişmeyecek, yani elektrot potansiyeli değişmeyecek ve elektrot reaksiyonu denge potansiyelinde devam edecek.

Elektrot reaksiyonunun hızı sınırlıysa, yani çinko iyonlarının indirgeme reaksiyonunun tamamlanması belirli bir süre alır, ancak elektrota birim zamanda sağlanan elektrik miktarı sonsuz derecede küçük olduğunda (yani katot akımı yoğunluk sonsuz derecede küçüktür), çinko iyonları hala elektrot üzerindeki elektronlarla birleşmek için yeterli zamana sahiptir ve elektrot yüzeyinde hala aşırı elektron birikimi yoktur, bu nedenle elektrot potansiyeli değişmeden kalır ve denge potansiyelinde kalır.

Ancak, aslında, bu varsayımların hiçbiri yoktur. Galvanik kaplama sırasında, elektroda yük akış hızı (yani akım) sonsuz derecede küçük değildir ve elektrot üzerindeki çinko iyonu indirgeme hızı da sonsuz derecede büyük değildir. Herhangi bir elektron kazanımı veya kaybının elektrot reaksiyonu nedeniyle, her zaman belirli bir direnç vardır. Bu nedenle, harici güç kaynağı elektrota elektron sağladıktan sonra çinko iyonları hemen indirgenemez ve harici güç kaynağı tarafından taşınan elektronlar tamamen tüketilemez. Sonuç olarak, fazla elektronlar elektrot yüzeyinde birikir (güç açık değilken denge durumuna kıyasla), elektrot yüzeyinde güç açılmadan önceki duruma göre negatif yüklerde bir artışa neden olur ve elektrot potansiyeli negatif yönde hareket eder ve polarize eder.

Benzer şekilde, anot üzerindeki çinko atomlarının elektronları serbest bırakma hızı, elektronların anottan harici güç kaynağına akış hızından daha düşük olduğu için, üzerinde aşırı bir pozitif yük birikimi (çinko iyonlarının birikmesi) vardır. anot potansiyelinin denge potansiyelinden sapmasına ve pozitif hale gelmesine neden olarak anodun elektrokimyasal polarizasyonuna neden olur.

Yukarıda belirtilen elektrot polarizasyon prosesi tartışmasından, elektrot polarizasyonunun esasen elektrot reaksiyon hızı, elektron transfer hızı ve iyon difüzyon hızı arasındaki uyumsuzluktan kaynaklandığı görülebilir. Katodik konsantrasyon polarizasyonunun oluşumu, iyon difüzyon hızının elektrot reaksiyonunun iyonları tüketme hızından daha az olmasından kaynaklanırken, katodik elektrokimyasal polarizasyon, elektron transfer hızının elektrot reaksiyonunun elektronları tüketme hızından daha büyük olmasından kaynaklanır.

www.superbheater.com