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 > 3.3 理想情况下的稳态过程 > 3.3 理想情况下的稳态过程
下面我们一起来了解理想情况下的稳态过程
在推导理想情况下的稳态动力学公式时
首先呢要进行实验设计
在图中A为一容器 L为毛细管
由于在A中采用了搅拌设备
故此呢容器A为对流期各点浓度相同
那么与此相反
毛细管里的液体呢它总是静止的
仅存在扩散传质
设通过电流时反应粒子i
在位于毛细管末端的电极上作用
那么该电极附近呢
就会出现呢i粒子的浓度极化
并且呢不断的向x增大的方向发展
当达到稳态后毛细管内呢各点浓度不再变化
故i的流量呢必为常数
那根据扩散流量的定义
此时呢i粒子的浓度呢对x求导等于常数
也就是说毛细管内反应粒子的浓度分布呢
必然是线性的
那达到稳态后呢可以用下列等式
分别将毛细管内的浓度梯度和流量呢表示出来
进而呢就得到了稳态下的电流密度的表达式了
当i粒子在电极表面的浓度为0时
我们称之为呢极限扩散电流密度
可以用呢极限电流密度呢
将扩散电流密度呢表示出来
但是呢从上面的式子可以看到
当浓度梯度为确定值时
决定电流密度的主要因素呢是扩散系数的数值
那么扩散系数如何来求得呢
下面我们来介绍几种方法
扩散系数首先可以通过呢经典扩散理论来求
在无限稀溶液当中呢
根据呢无限稀释时的离子淌度来求
在浓溶液当中呢可以根据呢以下两种等式
来估算呢不同浓度的电解质溶液中
离子扩散系数
那么离子扩散系数的本质是什么呢
根据绝对反应速度理论
可以呢将通过整个扩散层厚度的扩散过程
分割为呢许多单次扩散的这个跃迁过程
如果呢设扩散粒子随x方向每一次跃迁的
平均跃迁距离呢为λ
而跃迁过程的活化能为△G
那么根据呢正反向绝对扩散速度
和净扩散流量的关系式
可以看到扩散系数与跃迁活化能是密切相关的
那么上面这个式子呢也可以看成是呢
阿伦尼乌斯方程的变形
-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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