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[科普中国]-活化极化

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活化极化(activation polarization)是指由于电极电化学反应迟延而引起其电位偏离平衡电位的现象。又称电化学极化或化学极化,是电极极化的一种基本形式。在低电流密度下容易出现活化极化。阳极活化极化意味着在阳极上进行的电氧化反应难以释放电子,为促使其释放电子,就必须使阳极电位更正于平衡电位。阴极活化极化则是在阴极上进行的电还原反应难以吸收电子,为促使其吸收电子,就必须使阴极电位更负于平衡电位。

简介活化极化(activation polarization)是指由于电极电化学反应迟延而引起其电位偏离平衡电位的现象。又称电化学极化或化学极化,是电极极化的一种基本形式。在低电流密度下容易出现活化极化。阳极活化极化意味着在阳极上进行的电氧化反应难以释放电子,为促使其释放电子,就必须使阳极电位更正于平衡电位。阴极活化极化则是在阴极上进行的电还原反应难以吸收电子,为促使其吸收电子,就必须使阴极电位更负于平衡电位。有关活化极化方面的理论尚不够成熟,一般认为,活化极化与一串连续步骤组成的电极过程中的某个最缓慢步骤的活化能有关。这步骤需要有较高的活化能用以激活参加电极反应的粒子,完成电子的转移。这额外部分能量,就靠电极的活化极化提供1。

电极极化在不可逆条件下,当有电流通过电极时,发生的是不可逆的电极反应,此时的电极电势与可逆电极电势会有 所不同。电极在有电流通过时所表现的电极电势与可逆电极电势产生偏差的现象称为电极极化。电极极化的特征是:阴极电位比平衡电位更负(阴极极化),阳极电位比平衡电位更正(阳极极化)1。

活化极化的分类(1)阳极活化极化

阳极活化极化意味着在阳极上进行的电氧化反应难以释放电子,为促使其释放电子,就必须使阳极电位更正于平衡电位。

(2)阴极活化极化

阴极活化极化则是在阴极上进行的电还原反应难以吸收电子,为促使其吸收电子,就必须使阴极电位更负于平衡电位。

活化极化理论有关活化极化方面的理论尚不够成熟,一般认为,活化极化与一串连续步骤组成的电极过程中的某个最缓慢步骤的活化能有关。这步骤需要有较高的活化能用以激活参加电极反应的粒子,完成电子的转移。这新外部分能量,就靠电极的活化极化提供2。

活化极化的影响因素影响活化极化最重要的因素是电流密度和电极材料,而与搅拌无关。

活化极化产物活化极化主要出现在有气体产物(特别是H2和O2)的电极过程,其对电解的影响有利有弊,需具体分析3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学