什么是电极的极化作用
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- 2025-05-06 13:33:02
当电极上无电流通过时，电极处于平衡状态，对应的电势是平衡电势j + 。在有电流通过时，电极电势偏离平衡值的现象称为电极的极化。超电势是电流密度下的电极电势（j）与平衡电势（j e ）的差的绝对值，表示为：h＝|j－j e |。由于超电势的存在，实际电解时，阴极上析出产物需要的外加电势必须低于阴极的平衡电势，即：j 阴 ＝j 阴，e －h 阴 ；阳极上析出产物则需要外加电势高于阳极的平衡电势，即：j 阳 ＝j 阳，e ＋h 阳 。实际分解电压E 实，分 包括理论分解电压E 理，分 、电解池的超电压E 超 和IR电势降之和，即：E 实，分 ＝E 理，分 ＋E 超 ＋IR，这导致实际分解电压高于理论分解电压。超电势主要由电化学极化和浓差极化引起。电化学极化是由于电极反应中的最慢步骤需要额外活化能，导致析出电势与平衡电势偏差。浓差极化是由于电解过程中，电极表面附近的溶液中金属离子浓度低于整体溶液中的浓度，导致实际析出电势与平衡电势偏差。影响超电势的因素包括电极种类和表面状态、析出物质的状态、电流密度、温度和机械搅拌等。可以通过降低电流密度、提高电解液温度和搅拌等方法减小浓差极化，从而减少超电势。
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