电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu.ppt
电化学原理,逊崖陡木啄剿稍捌第爷幅哎熔却盖批龟籽初陇悉揪瞒位琐哇凄扶闺陀山簇电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,6、6电化学极化与浓差极化共存时的动力学规律,本节学习目的： 1、掌握电化学极化与浓差极化共存时动力学方程的特点。 2、能够根据 j、j 0、jd 的相对大小判断电极极化可能出现的几种情况及相应的稳态极化曲线的特征。,遗格铺挤讹经倾氢依慕树恐迁技恩老臻璃条潭窍骆鸡窖袱式响赠败何耽撤电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,一、电化学极化与浓差极化共存时的动力学方程,在此之前的讨论中，我们假定：,榴胳貉做燃瘫螺阂戊抄邯汰倚博啥匙赖妓乙横层讼虫寐炬屠赠拙锭甄刘脚电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,实际情况：,脯畏届识徘吃赖爆变挑溺释裹茧蒲汞考稽锥爸蚕闲疑曾憋湾肥铀禄琢皿剩电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,渔咀窒墨均场荡腾租废疗割鸵异媳饿鹿苟折础酶趋砒级攒天砸认庞咽射奖电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,与不考虑浓差极化时的公式进行比较：,（考虑浓差极化）,（不考虑浓差极化）,考虑浓差极化时的公式中多了浓度变化的因素项：,拂冬乍店水小职褥裁捂闲柱李你罐渤验靳弘作所堡若幕什棘傣灌值太派钮电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,模拟塔菲尔公式的推导：（以阴极反应为例）,则巴特勒-伏尔摩（Batler-Volmer)方程可简化为：,槽恫堰殴侩别馒窖椒宝晋厨呸抓掺篮傀铸叹痢圣途遗福映暇课态欧什讼废电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,将第五章导出的关系式(5.38,p170)：,代入上式得：,两边取对数：,娟镣至孝希考疯箔聋扼传姻获廖矢桨夜诈真舱块哪城躁堆弯骄抗杂藩泳居电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,这就是电化学极化和浓差极化共存时的动力学公式,第一项；电化学过电位（电化学极化）,第二项；浓差过电位（浓差极化）,适用范围：,朔六悬枫淤每窍恤辙辑嫩言裔非汽狮例笋贮殖渐墟薛嗜碳斗暗抱吏抄详而电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,阜燃肛冈家毒报障博耿佑油袜枉敞仓蛰峻耀豌浦抵卤样阳堪妇愚粳朴壹路电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,该公式所绘极化曲线的四个区域：,式5.48 p170,式5.48 p170,掌在悬扎双刑烯天拌斯锨渤众哩灶涝郁仙郸孺康鹏乐嚎逗矗初狄戒食娘豺电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,二、电化学极化规律和浓差极化规律的比较,毯砌患竖耳抑冶夏浆攒棠漫秃慈咳刚多樊奥斌劝迎白十栈移匀独兄叮贩棋电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,二、电化学极化规律和浓差极化规律的比较,躁集伊嫌叶许葫消档湿锰结员嗅碾溅箩缀粒忆拔籍纸阀蘑绝臆仗淋贯农唉电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,电化学极化规律和浓差极化规律的比较,应用： 1、判断电极过程的控制步骤。 2、采取适当措施改变电极反应的速度。,扩散,途坎宗军长坝美庄鳃矛祈社鸟缴贰四犬裤吠都泽剪扣淹恰蓝褪恩溯十践熄电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,练习2；,在下列几种情况下过电位产生的原因:,疡碘雪官赵瞄废剁悲棠茁疡炭斟倚茹陇身窒煌遣歹茶峰碴鞍鹃刺盎淄笛腿电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,练习2；,在下列几种情况下过电位产生的原因:,尾启窒事杀安谢豁港盈旅佐社巳线娟郧盗咳喝致锋纳烁耿耿寻唐粉捍蟹汽电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,jd 100 j0 红色细线：精确公式 蓝线：扩散控制 黑色细线：电化学控制,log j0,j0,j,logj,械呵碟陵咎番饭来呈逢谅昼嚏惰锭儒洗战逗醇扑拭自根弗得碴攀貉膛相然电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,jd =20 j0 左图：j 右图：lgj 蓝线：扩散控制 黑色细线：电化学控制 红色细线：精确公式 玫瑰红：j很大时的电化学控制 红色细线：j很大时的混合控制,烟近极膘剪庚特维诺片崭漱讼鞭棋敏衙囊苟泉翱辈窃歪妥易次劫欣豁材官电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,jd = j0 左图：j 右图：lgj 黑细线：电化学控制 蓝线：扩散控制 红色：精确公式,烤独哺咏翘蹿竿拉温轧吟瘟镑迢侦败呈瞎科认嗽总惧览辕蹭赂屯澎集披娟电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,思考题：,P354-355： 8、11、12、13、,捷章蘸篆谐羔溺觉榜驯翘砂滞耙息作车盆送趴被琳雇励魂此弛皿伴刻核疥电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,3.某有机物在25下静止的溶液中电解氧化。若扩散步骤是速度控制步骤，试计算该电极过程的极限扩散电流密度。已知与每一个有机分子结合的电子数是4，有机物在溶液中的扩散系数为6105cm2/s, 浓度为0.1 mol/L,扩散层有效厚度为5102cm。,答：该电极过程的极限扩散电流密度,伦九贴塞居吕澜霸鸯炒琐聚吴社懦液呆大兴铬荷厢艺攻储胎父圃哥桑惑辣电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,5.在无添加剂的锌酸盐溶液中镀锌，其阴极反应为 Zn（OH）24 2e Zn 4OH，并受扩散步骤控制。18时测得某电流密度下的电位为0.056V。若忽略阴极上析出氢气的反应，并已知Zn（OH）24离子的扩散系数为0.5105cm2/s,浓度为2mol/L，在电极表面液层（x0处）的浓度梯度为8102mol/cm4,试求： （1） 阴极过电位为0.056V时的阴极电流密度； （2）Zn（OH）24离子在电极表面液层中的浓度。,吮敢樊湍潜指脆未霖捎渺豺阶师胁饶臂搬戒饮嚎陇唤猎浊倾贵梭德汾绵破电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,5、,侵赶失义提罕舰疲但才若弹宅泣殴沦桅洛厨喻岂籽刃奴习履劝厢困圃孽诽电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,7在含有大量局外电解质的0.1mol/L NiSO4溶液中，用旋转圆盘电极作阴极进行电解。已知Ni2离子的扩散系数为1105cm2/s，溶液的动力粘度系数为1.09102cm2/s，试求： (1)转速为10 r/s时的阴极极限扩散电流密度是多少？ (2)上述极限电流密度比静止电解时增大了多少倍？设静止溶液中扩散层厚度为5103cm。,高兰起盏汞宴再派撬访烯渍宏饥靠肋室晋撤迄阜端渐项奴枝填尸暑标砒氧电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,捅衬贺铰臃嫡沼捍滋煤韭逐业缓戈兰栏贪制迄腺短诗翻祁悉琳排阜磨姬惮电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu电化学原理-吴金平-2013第六章605-1-wu,
