Взаимното превръщане на химически и електрически форми на енергия се извършва в електрохимични системи, състоящи се от следните части:
1) проводници от втория вид - вещества, притежаващи йонна проводимост - електролити; 2) проводници от първия вид - вещество с електрон проводимост в контакт с електролити. В интерфейса на двете фази на прехвърлянето на електрически заряд, т.е. електрохимичната реакция се провежда. Електроди наречени проводници с електронна проводимост (проводници от първия вид) и в контакт с йонен проводник. При преминаване на заредените частици (йони, електрони) през фазовата граница, например разтворът електролит - метал, електрохимична реакция настъпва. В резултат на това на метала и разтворът придобие електрически заряд и по тяхно интерфейс се създава електрически двуслойни (EDL) и потенциалната разлика между положителни и отрицателни повърхности води до потенциален скок.
Можем да различим четири основни причини за потенциално понижение на електрохимични системи:
1. При контакт на двата метала М1 и М2 е преходен метал на електрони от един към друг, докато докато стане равна електрохимичен потенциал на електроните в тези метали и инсталиран електрохимична баланс # 275 (М1) ↔ # 275 (М2). В резултат на електронни преходи на границата на двата метала потенциален скок. Движещата сила на електронен преход е разликата в електронен работа функцията на металите М1 и М2 с.
Пропускането на метален прът или плоча в електролитен разтвор, съдържащ йони на метал, както е установено електрохимична баланс. В този случай, металните катиони отиват в разтвор (разтворен метал) и обратно, от разтвор на катиони се отлагат върху металната повърхност. Състоянието на равновесие е равенството на електрохимичните потенциали М Н + катиони в разтвора в метала. Смятан балансът е всъщност резултат от електрохимична реакция
М + ↔ [MS] + п + п # 275;
Важно е, че генерираните електрони остават върху металната повърхност, и катиони, солватирани молекули на S. разтворител ще се натрупват в разтвора поради електростатично привличане по отрицателно зареден металната повърхност на положителни катиони в разтвора ще се ръководи. Така, в метал - електролитен разтвор електрически двоен слой се характеризира с някои потенциал скок.
И в двата случая на границата между две различни фази на потенциал скок се случва, който се нарича-галванична потенциал, и съдържащ химически и електрохимически характеристики. Ако потенциалната разлика се проявява в различни точки в рамките на една фаза, като потенциален скок нар волта потенциал а (счита само електрическата работа).
2. В електрод на - електролитен разтвор на електрически двоен слой и потенциалната спада също може да се дължи на селективната адсорбция на йони от същия знак на повърхността на електрода. Например, на живак електрод незареден повърхност на разтвора KCl адсорбира йодиден йон, и К + катиони са подравнени по анионите адсорбираните образуват електрически двоен слой. Такова адсорбция е възможно също така на неметални повърхност и на колоидни частици.
3. полярните молекули са диполи в която плътността на електрон поради изместването заедно химическите връзки възникват частични положителни и отрицателни заряди. Селективно абсорбция на такива молекули от разтвор върху твърда повърхност е такава, че молекулите са перпендикулярни на повърхността. В резултат на това новосформираната EDL и потенциален скок.
4. В клетка галванопластика и електролиза потенциал спад в електрод - електролитен разтвор се променя по време на преминаването през тях на електрически ток поради електрод поляризация.
Двете фази, както се вижда по-горе, са конструирани независимо от съществуващите заредени частици, и при прехода от фаза на фаза в трета еквивалентни количества в повърхностния слой на всяка фаза са електрически заряди равни по стойност, но противоположни по знак. Следователно, се образува електрически двоен слой, разликата в заряд между електродите, които причиняват скок потенциал (потенциал електрод) (Фиг. 1).
Да разгледаме как се случва потенциалната скок на граничната повърхност между активните метални фази цинкови намалиха в неговата солен разтвор (ZnSO4). полярни водните молекули на електролитния разтвор се ръководят към отрицателния полюс на металната повърхност. цинкови йони взаимодействат с полярни молекули вода за да се образува хидратна йон [Zn (Н 2О) 4] 2+. и влезе в разтвор.
Следователно, металната повърхност е отрицателно зареден, тъй като тя свети излишните електрони, и слой от разтвор в непосредствена близост до него положително образуване на адсорбция и дифузионни слоеве L1 и L2 (Фигура 1).
След време повишава концентрацията на катиони в разтвора на металната повърхност и функцията вероятност на металните катиони се намалява и вероятността от обратната вход да метал (адсорбция) се увеличава на разтвора.
Накрая нива на тези процеси са подравнени и динамично равновесие е установен на границата на разтвора на метал-електролит. Между електродите на електрически двоен слой като динамично равновесие е установено:
където п-номер на цинкови атоми в метала; х е броят на хидратирани цинкови йони, излизащи от метала във външната плоча на двоен електрически слой (в разтвор); # 275; - електрон.
Динамично равновесие е писано в опростен вид:
Свързани статии