전기 가열 튜브 전기 도금의 전기 화학적 분극

전기 가열 튜브 전기 도금의 전기 화학적 분극

음극 반응 과정에서 전기화학적 단계의 느린 진행으로 인해 발생하는 전극 전위의 변화를 전기화학적 분극이라고 합니다. 이러한 전극 전위의 변화는 전극 반응의 활성화 에너지 변화로도 볼 수 있어 전극 반응 속도에 영향을 미친다.

아연 도금 과정에서 전류가 흐르지 않으면 도금 용액의 음극이 평형을 이루고 전극 전위가 평평합니다. 대전 후 전기화학적 단계의 속도가 무한히 높다고 가정하면 음극 전류 밀도가 높더라도(즉, 단위 시간당 전극에 많은 전자가 공급됨) 아연 이온은 여전히 ​​환원 반응을 겪을 수 있습니다. 평형 전위를 변경하지 않고 유지하면서 음극. 이는 외부 회로에서 흘러나온 모든 전자가 전극 표면에 도달하자마자 아연 이온의 환원 반응에 의해 즉시 소모된다는 것을 의미합니다. 따라서 전극 표면에 과도한 전자가 축적되지 않고 전극의 전하가 통전되지 않을 때와 동일하게 유지됩니다. 원래의 이중층은 변하지 않을 것이며, 이는 전극 전위가 변하지 않는다는 것을 의미하며 전극 반응은 여전히 ​​평형 전위에서 진행됩니다.

전극반응의 속도가 제한적일 경우, 즉 아연이온의 환원반응이 완료되기까지 일정한 시간이 걸리지만 단위시간당 전극에 공급되는 전기량이 무한히 적을 때(즉, 음극전류가 밀도가 무한히 작음) 아연 이온은 여전히 ​​전극의 전자와 결합하기에 충분한 시간이 있고 전극 표면에 과도한 전자 축적이 없으므로 전극 전위가 변하지 않고 평형 전위를 유지합니다.

그러나 실제로 이러한 가정 중 어느 것도 존재하지 않습니다. 전기 도금 동안 전극으로의 전하 흐름 속도(즉, 전류)는 무한히 작지 않으며, 전극에서 아연 이온이 환원되는 속도도 무한히 크지 않습니다. 전자의 이득 또는 손실의 전극 반응으로 인해 항상 특정 저항이 있습니다. 따라서 외부전원이 전극에 전자를 공급한 후 아연이온이 즉시 환원되지 못하고 외부전원에 의해 수송된 전자가 완전히 소모되지 못한다. 그 결과 전극 표면에 과잉 전자가 축적되어(전원이 켜지지 않았을 때의 평형 상태 대비) 전원이 켜지기 전보다 전극 표면에 음전하가 증가하게 되고 전극 전위는 음의 방향으로 이동하게 되며, 양극화.

유사하게, 양극의 아연 원자가 전자를 방출하는 속도가 전자가 양극에서 외부 전원으로 흐르는 속도보다 느리다는 사실 때문에 양극에 과도한 양전하 축적(아연 이온 축적)이 있습니다. 양극 전위가 평형 전위에서 벗어나 양극이 되어 양극의 전기화학적 분극이 발생합니다.

위에서 언급한 전극 분극화 과정에 대한 논의에서 전극의 분극화는 본질적으로 전극 반응 속도, 전자 이동 속도 및 이온 확산 속도 간의 불일치에 의해 발생함을 알 수 있습니다. 음극 농도 분극의 발생은 전극 반응이 이온을 소비하는 속도보다 이온 확산 속도가 작기 때문에 발생하는 반면, 음극 전기 화학적 분극은 전극 반응이 전자를 소비하는 속도보다 전자 이동 속도가 커서 발생합니다.

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