양극화는 특정 조건에서 사물이 양극화되어 속성이 원래 상태에서 벗어나는 현상을 말합니다. 물론, 전해조나 전지의 두 전극(즉, 양극과 음극, 양극과 음극) 사이에서 전극 분극이 일어난다. 하나의 전극 주위에 양전하를 축적하거나 전자를 지속적으로 잃는 능력을 회복하십시오. 동시에 음전하가 다른 전극 주위에 축적되도록 하거나 전자를 계속 받아들이는 능력을 회복합니다.
1. 전극 분극의 개념
비가역 조건에서 전극에 전류가 흐르면 비가역 전극 반응이 발생합니다. 이때 전극전위는 가역전극전위와 다르다. 전극에 전류가 흐를 때 전극전위와 가역전극전위가 어긋나는 현상을 전극분극이라 한다. 전극 분극의 특성은 다음과 같습니다. 음극 전위가 평형 전위보다 더 음(음극 분극)이고, 양극 전위가 평형 전위보다 더 양(음극 분극)입니다.
가역 전지의 경우 전지 전체가 전기화학적 평형 상태에 있고 두 전극도 각각 평형 상태에 있다. 전극 전위는 균형 전극 전위인 Nernst 방정식에 의해 결정됩니다. 이 때 전극에 흐르는 전류는 XNUMX, 즉 전극 반응 속도는 XNUMX이다. XNUMX이 아닌 전류가 전극을 통해 흐르면 전극 전위는 평형 전극 전위 값에서 벗어나야 합니다. 이 현상을 전극 분극이라고 합니다.
전극 분극(electrode polarization)일 때 전자 도체가 주변 암석의 용액과 접촉하면 갈바닉 이중층을 형성하여 잠재적인 점프가 발생합니다. 이 전위 점프는 전자 도체가 용액과 접촉할 때 전극 전위라고 합니다. 외부 전기장이 있으면 상대적으로 균형 잡힌 전극 전위 값이 변경됩니다. 일반적으로 일정한 전류 밀도의 작용 하에서 전극 전위와 상대적으로 균형을 이룬 전극 전위 사이의 차이를 전극 분극이라고 합니다. 일반적인 것은 전기화학적 분극, 농도 분극 등입니다. 전극의 분극에 의한 기전력을 과전압이라고 합니다.
2. 전극 분극의 원인
전극 분극의 이유: 외부 전기장이 있을 때 상대적으로 균형 잡힌 전극 전위 값이 변경되어 전극 분극이 나타납니다.
1. 외부 전기장이 있으면 상대적으로 균형 잡힌 전극 전위 값이 변경됩니다. 일반적으로 일정한 전류밀도에서 전극전위와 상대적으로 균형잡힌 전극전위의 편차를 전극분극(electrode polarization)이라고 한다. 일반적인 것은 전기화학적 분극(활성화 분극), 농도 분극 등입니다. 전극의 분극에 의한 기전력을 과전위(과전압)라고 합니다.
2. 전극 분극은 농도 분극과 화학적 분극으로 나눌 수 있습니다.
전지나 전해조에 전류가 흐를 때 전해액의 확산과 대류에 의해 전체 전극과정이 조절되면 용액의 몸체와 양 극 부근의 전해액 농도가 달라 양극의 전극전위를 유발한다. 및 평형 전극 전위에서 벗어나는 캐소드. 이러한 현상을 "집중 편극"이라고 합니다. 용액을 세게 저어주면 제거할 수 있습니다. 화학적 분극은 반응의 활성화 에너지와 관련이 있으며 제거할 수 없습니다.
3. 전극 분극 결과
가역성의 경우 전극은 전극에 어느 정도의 대전을 갖고 해당 전극 전위 jr을 설정합니다. 전극에 전류가 흐를 때 전극-용액 계면에서 전극 반응이 충분히 빠르게 진행되지 않아 전극의 전하도가 변화하면 전극 전위도 jr에서 벗어날 수 있습니다.
전극 (Pt)H2(g)|H를 예로 들어 보겠습니다. 음극의 환원 효과가 발생하면 H가 H2로 변화하는 속도가 충분히 빠르지 않기 때문에 음극에 도달하는 전자는 전류가 흐르는 시간에 맞춰 소모되지 않아 전극의 가역성이 더욱 커집니다. 이 경우 음의 전기가 많아지므로 전극전위는 jr보다 낮아지게 된다.
이렇게 낮은 전위는 반응물의 활성화를 촉진할 수 있습니다. 즉, H가 H2로 전환되는 것을 가속화할 수 있습니다. (Pt)H2(g)|H를 양극으로 사용하여 산화시키는 경우, H2가 H로 변하는 속도가 충분히 빠르지 않기 때문에, 흐르는 전류로 인해 전극에서 전자 부족 현상이 전극에서보다 더 심각합니다. 가역적인 상황으로 인해 전극에 더 많은 양전하가 발생하므로 전극 전위는 jr보다 높아집니다.
이러한 높은 전위는 반응물의 활성화를 촉진하고 H2의 H로의 변환을 가속화하는 데 도움이 됩니다. 이를 모든 전극으로 확장하면 보편적인 의미의 결론을 얻을 수 있습니다. 전기화학적 반응에서는 전극의 충전 정도가 가역적 상황과 달라서 전극 전위가 jr에서 벗어나는 현상이 발생하는데, 이를 "활성화 분극" 또는 "전기화학적 분극"이라고 합니다.
농도 분극과 같이 전극이 활성화되어 분극되면 음극 전위는 항상 jr보다 낮아지고, 양극 전위는 항상 jr보다 높아집니다. 활성화 분극에 의해 발생하는 전극 전위 jI와 jr 사이의 차이의 절대값을 "활성화 과전위"라고 합니다. 활성화 과전위의 크기는 전극의 활성화 분극을 측정한 것입니다.
