当前课程知识点:电极过程动力学 > 第三章 “电极/溶液”界面附近液相中的传质过程 > 3.6 扩散层中电场对稳态传质速度和电流的影响 > 3.6 扩散层中电场对稳态传质速度和电流的影响
那么下面我们来学习呢第六节的内容
扩散层当中电场对稳态传质速度和电流的影响
我们先考虑一种比较简单的情况
溶液当中呢只存在一种电解质
在前几节当中呢我们都假设溶液当中呢
存在着大量的惰性电解质
因此呢在电极表面上的薄叶层当中呢
只存在扩散传质作用
那么如果溶液当中呢
不存在足够大量的惰性电解质
则电极表面上的薄叶层当中的
传质作用呢还必须考虑呢电迁传质作用
下面呢我将给大家介绍
这类情况的分析方法和过程
设溶液当中呢只存在一种电解质
它的阳离子Mz+能在电极上还原
而阴离子Az-不参加电极反应
在稳态时扩散层当中各组分的浓度呢
不再随时间而变化
那对应能够在电极上消耗的阳离子
传质流量等于呢扩散流量呢加上电迁流量
那么这个传质流量呢是对电流密度有贡献的
那对于不参加反应的阴离子
传质流量对电流密度没有贡献
那作为一个最简单的情况
可以假设呢阳离子的电荷数呢
等于阴离子电荷数都等于n
那在利用电中性条件和爱因斯坦方程式
联立化简后呢得到电流密度的表达式
那将其与单纯扩散下的动力学公式呢相比较
那就可以认为由于在扩散层当中呢存在电场
导致了电流值正好增大了一倍
那么我们再考虑种比较复杂的情况
就是溶液当中呢存在多种电解质
那当溶液当中呢存在多种电解质时候呢
假定在稳态下扩散层当中呢
共存在呢p个离子品种
其中呢p′个品种呢参加呢电极反应
那么对于每一种不参加电极反应的离子品种呢
它都有扩散流量加上电迁流量呢等于0
而对于呢每一种参加电极反应的离子品种
那都可以列出来呢
扩散流量加上电迁流量的这种
总的传质流量是对电流呢有贡献的
将这p的方程与电中性关系呢
联立在一起消去Ex
就可以得到呢通过电流时候
每一种离子在扩散层中的稳态分布
更近的说若是正离子呢在电极上还原
或者是呢负离子在电极上氧化
那么电迁流量呢与扩散流量方向一致时候呢
是有助于增大稳态电流的
那实际上我们还可以呢运用类似的方法
来分析呢惰性电解质的作用
假设呢溶液当中呢有MA
大量的局外电解质呢为M′′A
并且呢我们分别用M M′′A来表述呢三种离子
那么在这三种离子当中呢只有M对电流有贡献
其他两种呢对电流量呢是没有贡献的
由于呢是大量的惰性电解质
因此呢M与M′′的量相加是等于A的量
M′′的浓度呢也远大于M的浓度
最终呢我们可以看到
若M′′的浓度大于等于50倍的M的浓度时候
那么电迁传质作用呢是可以忽视的
-1.1 电极过程动力学的发展
-1.2 电池反应与电极过程
-1.3 电极过程的主要特征及其研究方法
-第一章 课程学习资源
-第一章 讨论
--第一章讨论
-第一章 作业
--第一章 作业
-2.1 研究“电极/溶液”界面性质的意义
-2.2 相间电势和电极电势
-2.3 采用理想极化电极研究“电极/溶液”界面结构的实验方法及主要结论
--2.3 采用理想极化电极研究“电极/溶液”界面结构的实验方法及主要结论
-2.4 “电极/溶液”界面模型的发展
-2.5 “固体金属电极/溶液”界面
-2.6 零电荷电势
-2.7 有机分子在“电极/溶液”界面上的吸附
-第二章 课程学习资源
-第二章 讨论
--第二章讨论
-第二章 作业
--第二章 作业
-3.1 研究液相中传质动力学的意义
-3.2 有关液相传质过程的若干基本概念
-3.3 理想情况下的稳态过程
-3.4 实际情况下的稳态对流扩散过程和旋转圆盘电极
-3.5 当电极反应速度由液相传质步骤控制时稳态极化曲线的形式
--3.5 当电极反应速度由液相传质步骤控制时稳态极化曲线的形式
-3.6 扩散层中电场对稳态传质速度和电流的影响
-3.7 静止液体中平面电极上的非稳态扩散过程
-3.8 线型电势扫描方法
-3.9 微盘电极
--3.9 微盘电极
-第三章 课程学习资源
-第三章 讨论
--第三章讨论
-第三章 作业
--第三章 作业
-4.1 电极电势对电化学步骤反应速度的影响
-4.2 平衡电势与电极电势的“电化学极化”
-4.3 浓度极化对电化学步骤反应速度和极化曲线的影响
-4.4 测量电化学步骤动力学参数的暂态方法
-4.5 相间电势分布对电化学步骤反应速度的影响—“Ψ1”效应
--4.5 相间电势分布对电化学步骤反应速度的影响-“Ψ1”效应
-第四章 课程学习资源
-第四章 讨论
--第四章讨论
-第四章 作业
--第四章 作业
-5.1 多电子步骤与控制步骤的“计算数”
-5.2 均相表面转化步骤(一):前置转化步骤
-5.3 均相表面转化步骤(二):平行和随后转化步骤
-5.4 涉及表面吸附态的表面转化步骤
-5.5 电极反应机理及其研究方法
-5.6 利用电化学反应级数法确定电极反应历程
-5.7 中间价态粒子的电化学检测
-第五章 课程学习资源
-第五章 讨论
--第五章讨论
-第五章 作业
--第五章 作业
-6.1 电解池的等效阻抗
-6.2 交变电流信号所引起的表面浓度波动和电极反应完全可逆时的电解阻抗
--6.2 交变电流信号所引起的表面浓度波动和电极反应完全可逆时的电解阻抗
-6.3 电化学步骤和表面转化步骤对电解阻抗的影响
-第六章 课程学习资源
-第六章 讨论
--第六章讨论
-第六章 作业
--第六章 作业
-期末考试
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