第六章熔岩电化学不可逆电极过程

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1、1第六章第六章 不可逆电极过程不可逆电极过程青海大学机械 工程学院第六章第六章 不可逆的电极过程不可逆的电极过程 6.16.1电化学装置的可逆性电化学装置的可逆性 6.26.2电极的极化电极的极化 6.36.3电极过程的控制步骤电极过程的控制步骤青海大学机械 工程学院6.1电化学装置的可逆性电化学装置的可逆性 化学反应可逆性化学反应可逆性 热力学上可逆性热力学上可逆性(如：Dianell电池)当有较大电流通过电化学装置时，由于有当有较大电流通过电化学装置时，由于有欧姆电位降欧姆电位降存在，存在，整个装置所进行的过程总是不可逆的。整个装置所进行的过程总是不可逆的。)(),()()(2sCgClm

2、AgClsAg)()()(2sCmPbClsMg4Dianell电池5不可逆电池v不满足可逆电池条件的原电池。v如： Volta电池6不可逆电池CuH2SO4 ZnCuZnH2SO4nVolta电池7Volta电池为不可逆电池v电池符号为 Zn|H2SO4|Cu，v产生电流时，Zn极溶解，Cu极上有H2气析出。即：v Zn + 2H+ Zn2+ + H2v 当向该电池中通入与其电动势相反的电流，即v外电源电动势大于电池电动势时，Cu极上反应是铜v极溶解而锌极上有氢气或铜析出，两种反应互不相干。即v Cu + 2H+ Cu2+ + H286.2电极的极化电极的极化v电极反应速度电极反应速度v电极

3、极化电极极化电流通过电解槽时，电极反应偏电流通过电解槽时，电极反应偏离了平衡状态，这种离了平衡状态，这种偏离平衡电偏离平衡电极电位的现象称为极电位的现象称为极化现象极化现象。)/(2cmsmolnFinFAI9v6.2.1极化现象极化现象v6.2.2极化曲线极化曲线6.2电极的极化电极的极化106.2.1极化现象v1.极化的定义v2.极化的原因111.极化的定义v 电流通过电极时，电极电位值将偏离其电流通过电极时，电极电位值将偏离其平衡电极电位值的现象，平衡电极电位值的现象，称为电极的极化称为电极的极化现象。现象。v 任任何电极系统，只要有宏观的净电流流何电极系统，只要有宏观的净电流流过，就不

4、可能处于平衡状态，过，就不可能处于平衡状态，即偏离其平即偏离其平衡状态，发生极化。动力学中研究的电极衡状态，发生极化。动力学中研究的电极系统就是处于这种非平衡的状态。系统就是处于这种非平衡的状态。121.1.极化的定义极化的定义132.2.极化的原因极化的原因142.极化的原因15v 通过电极电流的大小是通过改变电极电通过电极电流的大小是通过改变电极电位来控制的，流过电极的电流密度（或电位来控制的，流过电极的电流密度（或电流）与电极电位（或电极过电位）的关系流）与电极电位（或电极过电位）的关系曲线称为极化曲线。曲线称为极化曲线。v 极化曲线直观的显示了电极反应的速度极化曲线直观的显示了电极反应

5、的速度与电极电位的关系。在电化学研究中具有与电极电位的关系。在电化学研究中具有重要的理论和实际意义。重要的理论和实际意义。6.2.2极化曲线极化曲线16极化曲线的测试方法极化曲线的测试方法17极化曲线的测试方法极化曲线的测试方法18极化曲线的测试方法极化曲线的测试方法19影响电解产物的因素影响电解产物的因素1 1、标准电极电位值、标准电极电位值-是决定电解产物的主要因素。是决定电解产物的主要因素。 阴极阴极( (还原反应还原反应):): 放电的是放电的是 代数值较大的氧化态物质，代数值较大的氧化态物质， 阳极阳极( (氧化反应氧化反应):): 放电的是放电的是 代数值较小的还原态物质代数值较小

6、的还原态物质( (含含电极电极) )，2 2、浓度、浓度-溶液中浓度越大的离子越有利于放电溶液中浓度越大的离子越有利于放电 206.2.2极化曲线极化曲线21极化曲线（极化曲线（polarization curve）( (1) ) 电解池中电解池中两电极的极化曲线两电极的极化曲线22极化曲线（极化曲线（polarization curve）(2)原电池中两电极的极化曲线 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。23极化曲线（极化曲线（polarization curv