Cтраница 4
Однако прежде чем обсуждать их результаты, нужно теоретически вывести общее выражение для фарадеевского импеданса 2ф при механизме Фольмера - Гейровского. Для этого результаты Геришера и Меля ш, действительные для больших катодных перенапряжений, необходимо преобразовать и распространить на большие и малые анодные и катодные перенапряжения. [46]
![]() |
Зависимость плотности тока от катодной поляризации. [47] |
В технологии электрохимических производств перенапряжение может оказаться как отрицательным, так и положительным фактором. Например, при электролизе воды ( растворов щелочи) для получения водорода катодное перенапряжение приводит к бесполезному увеличению прилагаемой электрической мощности на величину ] / ( / - сила тока); соответствующее количество энергии превращается в теплоту, вызывая излишний нагрев электролизера. В подобных случаях целесообразно подобрать условия электролиза так, чтобы перенапряжение водорода было возможно меньшим. [48]
В технологии электрохимических производств перенапряжение может оказаться как полезным, так и нежелательным. Например, при электролизе воды ( растворов щелочи) для получения водорода катодное перенапряжение приводит к бесполезной затрате электрической работы. Если же цель технологического процесса - выделение металла, но одновременно в качестве побочного процесса может идти выделение водорода, то большое перенапряжение водорода полезно, так как оно, затрудняя выделение водорода, снижает бесполезный расход энергии на этот побочный процесс. Например, при электролизе щелочных растворов комплексных солей цинка на катоде должны разряжаться ионы водорода, а не цинка, так как равновесный потенциал водородного электрода менее отрицателен, чем цинкового. Поэтому из раствора при электролизе выделяется цинк. [49]
Протектор должен удовлетворять следующим требо. Еа и отрицательнее Еп; б) электродный процесс должен протекать без существенного катодного перенапряжения; в) химические процессы коррозии в условиях катодной поляризации шзотекторов должны быть исключены; г) электродный процесс должен идти на гомогенной катодной поверхности без ионизации металла за счет саморастворения или анодного растворения. [50]
При уменьшении рН ( подкислении раствора) равновесный потенциал водородного электрода сдвигается к более положительным потенциалам. Смешанный потенциал еом в общем случае изменяется только на некоторую долю этого сдвига, так что катодное перенапряжение водорода при смешанном потенциале будет возрастать. [51]
В принципе можно распространить изложенный выше метод анализа на процессы, включающие большое число стадий переноса заряда, но здесь будут рассмотрены только реакции, имеющие две такие стадии. В разделе 1 этой главы было показано, что в случае двух последовательных реакций, описываемых уравнениями ( 1), при больших катодных перенапряжениях тафелевская зависимость имеет наклон - аа / и при экстраполяции к rj 0 отсекает на ординате отрезок, равный 2i a. Следовательно, при больших катодных перенапряжениях ток пропорционален активности ( концентрации) вещества О. Наоборот, при больших анодных перенапряжениях ток пропорционален активности вещества R. [52]
Покажите, что это выражение сводится к уравнению ( 57 - 28) для больших катодных перенапряжений. Реакция ( 57 - 2) контролирует скорость при больших анодных перенапряжениях, а реакция ( 57 - 3) - при больших катодных перенапряжениях. [53]