平衡态电化学.ppt
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1、平衡态电化学,化学电池,浓差电池,电极过程动力学 Electrode Kinetics,一. 电流密度与反应速率,r,1.67,3.5,0,1.24,i,Pt 或 Pt/c,Hg,分解电压 Vd / V,二. 分解电压 Vd Voltage of Decomposition,使一个自发电池反应以可见速度逆转时所需加的最小电压,典型的IV曲线,Vd,A,B,C,0,I,V,V = Vd + IR,p. 398,三. 极化 Polarization,电池(电极)工作时的 电(动)势与平衡电(动)势 发生偏离的现象,Vd = Er + Eir + IR 分解电压 可逆电动势 偏离电动势值 电池内阻,
2、四. 超电势 (过电压) Overpotential 1899年,Eir 0 总,Eir= 阴 + 阳 = c + a,总 = 阴 + 阳 ( c + a ),P.397,五. 超电势的测量,五. 超电势的测量,三电极体系,用三电极体系测量电极电势的装置,P.402,P.428,四电极体系测定腐蚀极化曲线装置示意图,六. 极化曲线,描述I与 之间关系的曲线,E可逆 + E不可逆,阴极曲线,阳极曲线,Ic,Ia,-,+,E可逆,电解时的i-关系,电池工作时的i-关系,P.404,P.403,电极反应i-关系,七. 电极过程主要由于 扩散、吸附、反应、脱附、传质 等多步骤完成,液相中的三种传质过程
3、,八. 极化类型,a.浓差极化,离子运动迟缓 浓度差异 电位偏离,氧化过程 (溶解),浓度差异可通过拌减小,B. 电极极化(电阻),电流通过时需克服的电化学池 的内阻所造成的(IR),R = Rl + Re,三电极体系测量电极电势装置,P.402,c. 电化学(活化)极化(活化),电极反应的速度控制步骤需要一定的活化能,需通过改变电极电势以电能形式使之活化。,极化曲线的测量,三电极体系测量电极电势,鲁金(Luggin)毛细管用于减小活电阻,六. 极化曲线,描述I与 之间关系的曲线,E可逆 + E不可逆,阴极曲线,阳极曲线,Ic,Ia,-,+,E可逆,放电(原电池),(-)极,(+)极,阳极,阴
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