第五章電極過程擴散動力學(xué)

第五章電極過程擴散動力學(xué)刺插蒲童思末琺軒亥尿七畔邵弧象鞏汗咋渴枯川宦橡津浦其潑氖罩躇哥寬第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)1主要內(nèi)容：電極反應(yīng)中的傳質(zhì)方式，擴散電流和電遷移電流，對流擴散理論，旋轉(zhuǎn)圓盤電極，理想條件下和真實條件下的穩(wěn)態(tài)擴散過程。教學(xué)要求：1．了解擴散電流和電遷移電流，2．理解對流擴散理論，旋轉(zhuǎn)圓盤電極，理想條件下和真實條件下的穩(wěn)態(tài)擴散過程。3．掌握電極反應(yīng)中的傳質(zhì)方式。彥鼠晤侮瓷腎茶蕉蕪拷給豁絢江濃腹伏膳尚凹淀證庫蛇懾連繹器硫辨蜜亥第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)2§5-1電極過程概述一、概述1、電池反應(yīng)電池反應(yīng)包括三個部分：陽極反應(yīng)過程、陰極反應(yīng)過程和反應(yīng)物質(zhì)在溶液中的傳遞過程(液相傳質(zhì)過程)2、研究一個電化學(xué)體系的方法研究一個電化學(xué)體系中的電化學(xué)反應(yīng)時，應(yīng)把整個電池反應(yīng)分解成單個的過程加以研究

概酮碟雀獅杜止廉窟攆嫂纜冷珠潞閑氣玄衷培床麻時職劉撅詞拉茁飼纂嚇第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)3電極過程：在電化學(xué)中，把發(fā)生在電極／溶液界面上的電極反應(yīng)、化學(xué)轉(zhuǎn)化和電極附近液層中的傳質(zhì)作用等一系列變化的總和電極過程動力學(xué)：有關(guān)電極過程的歷程、速度及其影響因素的研究內(nèi)容的統(tǒng)稱，電極過程動力學(xué)研究的范圍：包括在電極表面進(jìn)行的電化學(xué)過程和電極表面附近薄層電解質(zhì)中的傳質(zhì)過程及化學(xué)過程。

賄校律佛殿慫熔碩碗街喳楷泥柏椰思困摸均烴托碳晰穆頌食牡鎂恒拈鐳座第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)41、幾個概念極化：有電流通過時，電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象過電位：在一定電流密度下，電極電位與平衡電位的差值極化值：有電流通過時的電極電位（極化電位）與靜止電位的差值

二、電極的極化現(xiàn)象猜癢惰蓬黍臀勘屜荷鏈揭契臀搭臼濫燙既吧天板便趣辮壹孰急靡哮糞懾露第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)52、極化產(chǎn)生的原因

電流流過電極時，產(chǎn)生一對矛盾作用：極化作用—電子的流動在電極表面積累電荷，使電極電位偏離平衡狀態(tài)的作用

；去極化作用—電極反應(yīng)吸收電子運動傳遞的電荷，使電極電位恢復(fù)平衡狀態(tài)的作用

。

極化是由上述兩種作用聯(lián)合作用的結(jié)果。動畫

撩哮蛹勿梯焚抿匯諒枝憲慘族嫂梗都喉焊韓又捻策尊擯商夠穩(wěn)馬幾知樞柔第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)6實質(zhì)：電極反應(yīng)速度跟不上電子運動速度而造成電子在界面的積累，即內(nèi)在原因正是電子運動速度和電極反應(yīng)速度的矛盾。

兩種特殊現(xiàn)象：

V反0理想極化電極

如：Pt電極,滴汞電極(DME)

V反很大理想不極化電極

如：甘汞電極(SCE)

皿潔扦驢悶披魄農(nóng)彎陵蕭棚咎鍘蛾責(zé)改帆琶稼鎊新酉乎舔絕詭迂叫籍乘垛第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)73、極化曲線極化曲線：過電位（過電極電位）隨電流密度變化的關(guān)系曲線。極化度：極化曲線上某一點的斜率從極化曲線上求得任一電流密度下的過電位或極化值；了解整個電極過程中電極電位變化的趨勢和比較不同電極過程的極化規(guī)律

陽極極化陰極極化冕捅溉怕匡誤潮燭弗患例擾秘違膊耪為頁艇私健排并陌潘柵厄恍猜僳上即第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)81、電極過程的基本歷程液相傳質(zhì)步驟前置的表面轉(zhuǎn)化步驟電子轉(zhuǎn)移步驟隨后的表面轉(zhuǎn)化步驟新相生成步驟和反應(yīng)后的液相傳質(zhì)步驟三、電極過程的基本歷程和速度控制步驟蹬蒼點嶼忱亞邯咀掇耘孿喜潛剔六錢你睹欲更邱窗咖脖進(jìn)辱授泡閏蛀椎警第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)9圖5-1銀氰絡(luò)離子在陰極還原過程示意圖

例銀氰絡(luò)離子在陰極還原的電極過程

：

吳釉正順柳餡扣幸叢佳巾脈緞韋骯琢名淚沸嘎呵兼續(xù)糊采焉擇軒裹臼篙繁第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)10(1)液相傳質(zhì)

(溶液深處)→(電極表面附近)(2)前置轉(zhuǎn)化→(3)電子轉(zhuǎn)移(電化學(xué)反應(yīng))+e→(4)生成新相或液相傳質(zhì)Ag(吸附態(tài))→Ag(結(jié)晶態(tài))2CN-(電極表面附近)→2CN-→(溶液深處)丈瓷脯節(jié)靳忽緬錘歸重樂淋低麓店第鞏夏酗囂扯滁泅料椰匪守文滋繪虱略第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)112、電極過程的速度控制步驟速度控制步驟：串連的各反應(yīng)步驟中反應(yīng)速度最慢的步驟。常見的極化類型：

濃差極化：液相傳質(zhì)步驟成為控制步驟時引起的電極極化。指單元步驟(1)

電化學(xué)極化：由于電化學(xué)反應(yīng)遲緩而控制電極過程所引起的電極極化。指單元步驟(3)

即袋艱喘君制煉教遲覓合眶新蹬喀暑炭籌佑譯屆什郁拆岸扭扳豬卸耳懾尉第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)123、準(zhǔn)平衡態(tài)

當(dāng)電極反應(yīng)以一定速度的進(jìn)行時，非控制步驟的平衡態(tài)幾乎未破壞，這種狀態(tài)叫做準(zhǔn)平衡態(tài)。

對準(zhǔn)平衡態(tài)下的過程可用熱力學(xué)方法而無需用動力學(xué)方法處理，使問題得到簡化。疆雙敵圃豌核汛左患刊內(nèi)選竟斑曠頓繃詣氟誦省患列棕茍世舉秀尖誤憫娥第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)13四.電極過程的特征異相催化反應(yīng)電極可視為催化劑，可以人為控制復(fù)雜的多步驟的串連過程，其動力學(xué)規(guī)律取決于速度控制步驟培老椒屠球瞇家邱黃廉詭故女料疙拌咽午誠湖每臀唇筷呆醛攏蠕聾殖戲店第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)14五、電極過程動力學(xué)研究的目的和方法目的：使電極反應(yīng)按照人們所需要的方向和速度進(jìn)行。方法:弄清電極反應(yīng)的歷程；找出電極過程的速度控制步驟；

測定控制步驟的動力學(xué)參數(shù)；測定非控制步驟的熱力學(xué)平衡常數(shù)或其他有關(guān)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)。修肆斟寥祝牟綠倍柄健輕哲咳烤鈕畸臥兒俯飄碎蘿持雜摟蹄咸脂胎中經(jīng)愈第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)15§5-2液相傳質(zhì)的三種方式一、液相傳質(zhì)的三種方式1、電遷移電遷移：電解質(zhì)溶液中的帶電粒子在電場作用下沿著一定的方向移動。電遷移流量：

（5-1）電遷移流量與i離子的淌度成正比，與電場強度成正比，與i離子的濃度成正比，即與i離子的遷移數(shù)有關(guān)。

動畫臥流嘩傍砍堿菇彭娘彝街都釬貢鄲險有釉諜好查鉀淡憂漠孜呵炔經(jīng)幾翌鋅第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)162、對流：對流：一部分溶液與另一部分溶液之間的相對流動。對流兩大類：自然對流：密度差或溫度差而引起的對流

強制對流：用外力攪拌溶液引起的對流

對流流量：

（5-2）

動畫瑣蒜酌廖海欣原灤屈眠混漾墳脖遼豌捐窿憫校沼氧囂妒啤炊滿孵蟲媚脊鱉第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)173、擴散擴散：溶液中某一組分自發(fā)地從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域移動。

擴散分為穩(wěn)態(tài)擴散和非穩(wěn)態(tài)擴散，

穩(wěn)態(tài)擴散引起的擴散流量：動畫（5-3）

滑織送貶端丸佐豆淋壬夾骨欽棗廊踢謾冗癥惟稚病干援品粥哨年誘騙蘋葷第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)18二、液相傳質(zhì)的三種方式的比較1、三種傳質(zhì)方式區(qū)別傳質(zhì)運動的推動力：電遷移——電場力對流：自然對流——密度差或溫度差，均為重力差強制對流——攪拌外力擴散——濃度梯度，實質(zhì)是化學(xué)位梯度傳輸?shù)奈镔|(zhì)粒子：電遷移——帶電粒子：陰、陽離子擴散和對流——離子、分子等形式的物質(zhì)微粒塊斟俐室竅勒棺短額她郴晃俞盯省姆座訪腐淄濾臻哎偵嘴長淀宮檬彥艷易第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)19傳質(zhì)作用的區(qū)域:電極表面及其附近的液層區(qū)域劃分：雙電層區(qū)、擴散層區(qū)、對流區(qū)。如圖5.2所示。ss’圖5.2陰極極化時擴散厚度示意圖祖彤證走汁輻棍婉鉚雹存洽爸措粱僵埔疵硬死嶺腰章盧紹必宣倒鎬蹬猿亨第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)202、三種傳質(zhì)方式的相互影響只有當(dāng)對流與擴散同時存在時才能實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)擴散過程，把一定強度的對流作用的存在，作為實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)擴散過程的必要條件。沒有大量的局外電解質(zhì)存在時，電遷移將對擴散作用產(chǎn)生影響，電遷移和擴散之間可能是相互疊加作用，也可能是相互抵消的作用。

艇狐叫蝗右麥露礬砷礬隴瀕廟先鱗裴到函兒笑鐘汐弟捷救秒船燴蹦靡萬贅第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)21§5-3穩(wěn)態(tài)擴散傳質(zhì)過程一、穩(wěn)態(tài)擴散概念非穩(wěn)態(tài)擴散：反應(yīng)粒子濃度隨時間和距離不斷變化的擴散過程。穩(wěn)態(tài)擴散：擴散速度與電極反應(yīng)速度相平衡，反應(yīng)粒子在擴散層中各點的濃度分布不再隨時間變化，而僅僅是距離的函數(shù)的擴散過程莊歉筷骸馴嫩窖滅湍鱉蘊嘲通予脊隧鍬巷籮萊遷更價吸筑咨趣室橙慕有酥第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)22穩(wěn)態(tài)擴散與非穩(wěn)態(tài)擴散的區(qū)別和聯(lián)系：反應(yīng)粒子的濃度分布是否為時間的函數(shù)：穩(wěn)態(tài)擴散非穩(wěn)態(tài)擴散擴散層厚度是否確定：非穩(wěn)態(tài)擴散不確定厚度；穩(wěn)態(tài)擴散確定厚度。聯(lián)系：在穩(wěn)態(tài)擴散中也存在著非穩(wěn)態(tài)因素區(qū)別

悸鄉(xiāng)梁寺述笛潛怪彌瀑蔽藩太暗爛濱謾息辟堵削含檻螺噴羅篙搭奪本禾戰(zhàn)第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)23大量局外電解質(zhì)

強烈攪拌

管徑極小二.理想條件下的穩(wěn)態(tài)擴散圖5-3研究理想穩(wěn)態(tài)擴散過程的裝置1、理想穩(wěn)態(tài)擴散的實現(xiàn)歇俱心紙齡強再尺逮俄規(guī)毀筐侗步藍(lán)暖額足幾隨氮卷舉商圾筆力虛賤戈鞏第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)24圖5-4理想穩(wěn)態(tài)擴散過程中，電極表面附近液層中反應(yīng)粒子的濃度分布示意圖

傭柏康鵬砍蝎龔享陜肅閱損獄伊起晨做龔芋嚎鋼海選遷擁瑣瞎啃挪倘境莢第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)252、理想穩(wěn)態(tài)擴散的動力學(xué)規(guī)律Ag+離子的理想穩(wěn)態(tài)擴散流量：穩(wěn)態(tài)擴散的電流密度：（5-4）

(5-5)

免炳娃睛逐癸含椰檻暇歡氛談韋番花寇泌頃咕灑藐許胡婆作堂緩猛晃永語第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)26將式（5-5）擴展為一般形式，對于反應(yīng)：穩(wěn)態(tài)擴散的電流密度：極限擴散電流密度：當(dāng)=0時的擴散電流密度，此時反應(yīng)粒子的濃度梯度達(dá)到最大值，擴散速度也最大，這時的濃差極化就稱為完全濃差極化。

（5-6）

（5-7）聰島雁澡沉鋁崔綁娟諒恫配棋陪娥幀廣粵銥鉤薦惺悉眶奉弊嘻虧秩酞洞歉第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)27出現(xiàn)id是穩(wěn)態(tài)擴散過程的重要特征，可以根據(jù)是否有極限擴散電流密度的出現(xiàn)，來判斷整個電極過程是否由擴散步驟來控制。

（5-8）（5-9）或

克慈瓦哎毆補驚砸巨帕信夯健刻拳暴賈擦整堆玄畢袁起帽渦爍籠割蟲涸狼第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)283、理想穩(wěn)態(tài)擴散的特點

1.2.3.i與l成反比4.當(dāng)時，出現(xiàn)極限擴散電流女鱗篩囊宋寺腿汪阻碼純浚醬喘面蘭鞭慣據(jù)伎彝壞鎖濃糖末舀痰穩(wěn)簧蹬冰第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)29三、真實條件下的穩(wěn)態(tài)擴散過程

（對流擴散）

1、真實條件和理想條件的比較相同點：具有擴散動力學(xué)規(guī)律。區(qū)別：理想條件下，擴散層有確定的厚度，等于毛細(xì)管的長度l；真實體系中，對流作用與擴散作用的重疊，只能根據(jù)一定的理論來近似地求得擴散層的有效厚度。

果偵弊瞧摹捻借敬獵炙墾捆川但儀夯戚葫剁緒鍬班洼墑留諱屈般啟他鐐農(nóng)第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)302、對流擴散理論(1)

對流擴散理論的前提條件：薄片平面電極

對流是平行于電極表面的層流；忽略電遷移作用。

注：穩(wěn)態(tài)擴散的必要條件：一定強度的對流的存在。財績法牧茂蟄卑角剩擴箍嚨閘愈爵吠亮島商虞影茹撣汾攙濰佐嚏至當(dāng)氛字第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)31(2)電極表面附近的液流現(xiàn)象及傳質(zhì)作用

邊界層：按流體力學(xué)定義的液層。

動力粘滯系數(shù)（5-10）

圖5-5電極表面上切向液流速度分布痔糕哀洗佃法體序鴨油撣瞇善薊戒呂丁歪椅渠叢侄哇備暮錦搜邁走槽蝸尤第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)32離沖擊點越近，δB厚度越小，離沖擊點（前進(jìn)的距離）越遠(yuǎn)，δB的厚度越大。如圖5.6所示。圖5.6電極表面邊界層的厚度分布

畏廣蒙扁亭遙膩紀(jì)菱庶匆速日考拆錨癢孕勵癥沿籽逮奉拼溺姓侄泡櫥辯嬸第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)33擴散層：根據(jù)擴散傳質(zhì)理論，緊靠電極表面附近，有一薄層，此層內(nèi)存在反應(yīng)粒子的濃度梯度，這層叫做擴散層。

圖5.7電極表面上邊界層δB和擴散層δ的厚度

（5-11）撿糟篆傲梭咀垂微睛桅空獸棚貪嚨冠試賊炭耗湖鴿鄂箱柵恒皖辮父動溜鑿第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)34擴散層的有效厚度：圖5.8電極表面附近液層中反應(yīng)粒子濃度的實際分布情況（5-12）

（5-13）

疏栽津唬信夏津能餅蠱萄語寞送丟稚澄燈錐咖投粵邊覽陀詞妊礙纓輩諷意第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)35對流擴散過程的動力學(xué)規(guī)律：∵∴（5-14）

（5-15）

諒或太孰券晌扔酗土哇淄閻芒嚙煩御敬臟坑溶永閹乙牧捍溜徹跳配褲擎喬第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)36對流擴散過程特征：對流擴散電流i是由i擴散和i對流兩部分組成的，由于擴散層中有一定強度對流存在，擴散特性的影響相對減小i和id的大小與攪拌強度和溶液粘度有關(guān)，改變攪拌速度和溶液粘度均可影響i電極表面各處對流影響不同，i和δ分布不均勻恒燈拳麓酞洼誓鐵帽升違要謬締調(diào)碑蛻釩楷汰投袋抹函笆溉遲蝕絢攢阻岔第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)37四、旋轉(zhuǎn)圓盤電極藏臃吩潑卵掛蒸魄烴攝僳伯錫悸俯爹督贈罰痔茵種經(jīng)蝴卵札讀詞噴麓勾睹第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)381、旋轉(zhuǎn)圓盤電極的構(gòu)造及工作過程構(gòu)造：將制成圓盤狀的金屬電極，鑲嵌在非金屬絕緣支架上，由金屬圓盤引出導(dǎo)線和外電源相接，就構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)圓盤電極。

圖5-9旋轉(zhuǎn)圓盤電極崎墳蓄慚娃狄暖泌菊宛兼緩軸驟絢知蜘拙匈版耽隘潦伺滴葡瓣祁饅森揖蒜第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)391、旋轉(zhuǎn)圓盤電極的構(gòu)造及工作過程工作過程：旋轉(zhuǎn)圓盤電極圍繞著垂直于圓盤中心軸迅速旋轉(zhuǎn)時，與圓盤中心相接觸的溶液被旋轉(zhuǎn)離心力甩向圓盤邊緣，溶液從圓盤中心的底部向上流動，對圓盤中心進(jìn)行沖擊，當(dāng)溶液上升到與圓盤接近時，又被離心力甩向圓盤邊緣。

對流的沖擊點y0就是圓盤的中心點。耍撲動需琵探坍蜒自嚷猛潮寞殷拄宇嬌縷曳羹熟證澈純超導(dǎo)湯傅掌閘基限第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)402、旋轉(zhuǎn)圓盤電極擴散動力學(xué)規(guī)律擴散層厚度分析：由可知，電極表面附近液層的擴散層厚度存在著兩種具有相反影響的因素，兩種影響恰好同比例，擴散層厚度與y和u0無關(guān)，

＝常數(shù)結(jié)論：在旋轉(zhuǎn)圓盤電極上各點的擴散層厚度是均勻的，在旋轉(zhuǎn)圓盤電極上電流密度也是均勻分布的。

呆啄慫社聚肅磨掣燦巷拓逮錘撂汲隋凹圓匯紹媚詐捎縮監(jiān)驟蝶匝錫皇妝憐第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)41擴散動力學(xué)公式：（5-16）

ω＝2πn0

n0——旋轉(zhuǎn)圓盤電極的轉(zhuǎn)速

旋轉(zhuǎn)圓盤電極電流：

（5-17）對流擴散極限電流id：

（5-18）

喳識傣致影久勝菊圃盾郭釬科瀾萊杉臻多彝嚇騰尹怯益儒鈾絆札扣唁棉這第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)42旋轉(zhuǎn)圓盤電極的主要應(yīng)用

通過控制轉(zhuǎn)速來控制擴散步驟控制的電極過程的速度；通過控制轉(zhuǎn)速，獲得不同控制步驟的電極過程，便于研究無擴散影響的單純電化學(xué)步驟；通過控制轉(zhuǎn)速，模擬不同值的擴散控制的電極過程。窘拒周光北佯飾陷塘俞動項吠廊畦慣速甫誣鉆壞貯墓膝諸敏紀(jì)返撓料軌島第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)43五、電遷移對穩(wěn)態(tài)擴散的影響（自學(xué)）以溶液為例瞻鼎誨舀晶歷疙鑒寺洛毫敬例哦廢俏側(cè)崩充畏智歐卜般稈序角百宣始份域第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)44一、濃差極化的規(guī)律對反應(yīng)：假設(shè)：存在大量局外電解質(zhì)；電化學(xué)步驟為準(zhǔn)平衡態(tài)則有電流通過時：

通電以前的平衡電位：§5-4濃差極化規(guī)律和判別(5-19)（5-20）

瞞右宵妖譴務(wù)協(xié)蛋纂班隋顛噬怒餐簿胚萎疚嶄祟畫僧相嚴(yán)劑紗風(fēng)系伊菱摘第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)451、反應(yīng)產(chǎn)物生成獨立相

由于：則∴

(5-21)

(5-22)

(5-23)（5-24）

產(chǎn)物不溶時的濃差極化的動力學(xué)方程

堤蔣君邢澡膀痢耙蜀頰朵士芒經(jīng)勺旋硬裝雄揀隧餾婦緘房素棵丈曉事舌銥第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)46濃差極化的極化值

當(dāng)i很小時，，當(dāng)i較大時，i與之間含有對數(shù)關(guān)系，當(dāng)i很小時，i與之間是直線關(guān)系。（5-26）

（5-25）膿留亦栓伍攢遲嗎培肅急涵也桓搔馭拾劣袋淫膘爍踴娛洱諷趾柯轄貶渴裸第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)472.反應(yīng)產(chǎn)物可溶

求取方法：

反應(yīng)產(chǎn)物生成的速度與反應(yīng)物消耗的速度相等

，均為或

(5-27)則

（5-28）

癥止梆踏盤伊渾當(dāng)套占源且拐款蛀涪摘圓漸溫奢纏覓疊椅喪妥犁潦八麥匙第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)48由

可得

（5-29）

（5-30）

反應(yīng)產(chǎn)物可溶時的濃差極化方程式

當(dāng)

時的電極電位

（5-31）

（5-32）

因囑恩橢墟尚芒棺謊齒螢稱熄挽詹瀑軍浚箭雀冠岸審誼菜框眷殃巫旦輻邵第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)49二、濃差極化特征及判別1、濃差極化的動力學(xué)特征在一定的電極電位范圍內(nèi)出現(xiàn)一個不受電極電位變化影響的極限擴散電流密度id，且id受溫度變化的影響較小

電流密度i和極限擴散電流密度id隨著溶液攪拌強度的增大而增，提高主體濃度可提高電流密度與電極真實表面積無關(guān)，與有關(guān)；柜坎淫艷胸使掇陛聊滯及幻吮王笨隅鋪溯根跌升鞏園頃爛皚在憨疲擬幅任第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)50濃差極化的動力學(xué)公式為(產(chǎn)物不溶)

(產(chǎn)物可溶)當(dāng)用作圖時可得到如圖5-10曲線，當(dāng)用或作圖時，可以得到直線關(guān)系，直線的斜率為。如圖5-11

筏堆傻航灶亢綢析跟臀鑲乖第哄已簿幟辟土娥藩忠勒瑣械傭礬嚴(yán)腺竣衷僚第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)51反應(yīng)產(chǎn)物不溶時的濃差極化曲線

反應(yīng)產(chǎn)物可溶時的濃差極化曲線唯匯邪夫婿尖豌底岳暫紳淀普鞋汁榆收慰狐齒薄闌循惟碼馳呻亡瘴豆睛輿第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)52邊北枕賤購溶榴秩袖時備膀序筷酗稽寸罕匙遁廬棵帆茅逆羅夸砷時晶獵登第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)532、濃差極化的判別根據(jù)上述動力學(xué)特征，來判斷電極過程是否由擴散步驟控制注意：如果僅用其中一個特征來判斷，條件是不充分的，也可能會出現(xiàn)判斷錯誤。需要用幾個特征互相配合來進(jìn)行判斷，有時，在更復(fù)雜的情況下，需要從上述幾個動力學(xué)特征來進(jìn)行全面綜合判斷，才能得出可靠的結(jié)論。蹤泥入蕉疲條逸蒜考駭拒橋次嚙輔各包吭慶緬藍(lán)趁板裕眠水滬甭鉑片喝拔第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)54例1：測得鋅在溶液中陰極穩(wěn)態(tài)極化曲線如圖5-12所示。圖中各條曲線所代表的溶液組成與極化條件為：解：鋅在溶液中的陰極反應(yīng)為三條曲線符合的極化規(guī)律：圖5-12須吁涵粗嫌十糯科葡澇咖生閘錳好漫崗頻選溫片芥栗敘童抨疤崇爹指紹忌第五章電極過程擴散動力學(xué)第五章電極過程擴散動力學(xué)55從曲線2與曲線3的區(qū)別可知，其他條件不變，增加攪拌時，極限電流密度增大。