电极极化与去极化作用分析

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：阳极的电极电位向正方向变化，称为阳极极化，其极化值用Δφa表示。所以，电极极化是由于电极反应存在阻力而引起的。记录电极电位随电流密度变化的曲线称为极化曲线。消除或减弱极化作用的电极过程，称为去极化作用或去极化过程。去极化作用的结果必然是减少了电极反应的阻力，加速了电极反应的速率。对于金属的电化学腐蚀来说，去极化作用的结果就是加快了金属的腐蚀速度。

图1-6所示的电化学体系是将两根相同的铜导体插入到只含硫酸铜的溶液中，形成两根铜电极，即1#铜电极和2#铜电极。当外电路中的开关S断开时，两个铜电极中并没有电流通过，因此1#铜电极和2#铜电极并没有任何区别，它们的电极电位都等于铜电极的平衡电极电位，即

φ₁=φ₂=φ_e

当外电路的开关S合上后，在电化学体系中就有电流通过，1#铜电极成为阳极，0价的铜失去两个电子变为Cu²⁺而进入电解液中；2#铜电极则成为阴极，电解液中的Cu²⁺得到两个电子变为金属铜沉积在2#铜电极的表面。此时，再测量1#铜电极和2#铜电极的电极电位就会发现，1#铜电极的电极电位发生了正移，即

Δφ_a=φ₁-φ_e>0

而2#铜电极的电极电位发生了负移，即

图1-6　电极的极化

a）S断开状态　b）S闭合状态

Δφ_c=φ₂-φ_e<0

我们把由于电流的流动而引起的电极电位偏离平衡电极电位的现象称为极化。阳极的电极电位向正方向变化，称为阳极极化，其极化值用Δφ_a表示。阴极的电极电位向负方向变化，称为阴极极化，其极化值用Δφ_c表示。

电极的极化既可以理解为电极反应过程中存在的阻力，也可以理解为为了克服电极反应的阻力而促使电极反应发生的推动力。所以，电极极化是由于电极反应存在阻力而引起的。当电流密度增大时，电极反应的速率增大，为了克服电极反应阻力所需的推动力也要增大，即电极的极化增大。记录电极电位随电流密度变化的曲线称为极化曲线。显然，极化曲线包括阳极极化曲线和阴极极化曲线两种。

消除或减弱极化作用的电极过程，称为去极化作用或去极化过程。去极化作用的结果必然是减少了电极反应的阻力，加速了电极反应的速率。对于金属的电化学腐蚀来说，去极化作用的结果就是加快了金属的腐蚀速度。

电极极化与去极化作用分析

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