超电势和极化曲线

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超电势和极化曲线

超电势

塔菲尔公式极化曲线主要内容

超电势和极化曲线1、超电势

在某一电流密度下，实际发生电解的电极电势E（不可逆）与平衡电极电势之间的差值称为超电势（η）。

阳极上由于超电势使电极电势变大，阴极上由于超电势使电极电势变小。为使超电势都是正值，把阴极超电势和阳极超电势分别定义为：影响超电势的因素很多，如电极材料、电极表面状态、电流密度、温度、电解质的性质、浓度及溶液中的杂质等。

超电势和极化曲线2、塔菲尔公式（Tafel’sequation）

早在1905年，Tafel发现，对于一些常见的电极反应，超电势与电流密度之间在一定范围内存在如下的定量关系：

式中：

是电流密度a是单位电流密度时的超电势值，与电极材料、表面状态、溶液组成和温度等因素有关，是超电势值的决定因素。在常温下一般等于0.050V。Tafel公式

超电势和极化曲线3、极化曲线超电势或电极电势与电流密度之间的关系曲线称为极化曲线，极化曲线的形状和变化规律反映了电化学过程的动力学特征。电解池中两电极的极化曲线：随着电流密度的增大，两电极上的超电势也增大，阳极析出电势变大，阴极析出电势变小，使外加的电压增加，额外消耗了电能。

超电势和极化曲线极化曲线的测定装置原理图RB+_G电位计参比电极辅助电极研究电极

超电势和极化曲线测定结果表明,随着电流密度的增大,电极电势偏离平衡电极电势的程度增大，阴极电势下降,阳极电势则升高。

这一结果与测试系统是电解池还是电池无关。

原电池中，负极是阳极，正极是阴极。随着电流密度的增加，阳极析出电势变大，阴极析出电势变小。由于极化，使原电池的作功能力下降。但可以利用这种极化降低金属的电化腐蚀速度。

超电势和极化曲线{

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c}{j}{j}(a)电解池的极化曲线

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