大学电化学第四章-1综述.pptVIP

第四章 浓度极化;电极过程反应途径;研究液相中传质动力学的意义;4.1 有关液相传质过程的若干基本概念;J对，i为物质在x方向的流量（mol/cm2·s）,vx为液体在x方向的流速（cm/s）, ci为被研究物质的浓度（mol/cm3）;一、?? 液相传质的三种方式;3.电迁移 当所研究的粒子带有电荷(即为离子)时,则除了上述两种传质过程外,还可能发生由于液相中存在电场而引起的电迁移.这一过程所引起的流量为 ; 在实际的电化学体系中,上述三种液相传质过程总是同时平行进行的,即总流量应有： ;二、稳态扩散和非稳态扩散; 然而,当出现浓度差的范围延伸到电极表面附近的薄液层以外,以致出现了较强的对流传质过程时,表面液层中指向电极表面的反应粒子的流量已足以完全补偿由于电极反应而引起的消耗.这时电极表面附近液层中的浓度差仍然存在,但却不再发展,称为“稳态扩散阶段”。;4.2 稳态扩散过程;稳态下的流量为 ; 相应于 （称为“完全浓差极化”），I 将趋近最大极限值，通常称其为稳态极限扩散电流密度（Id），即 ; 反应粒子的扩散系数D并不是一个严格的常数,与溶液的浓度、温度、粘度系数及粒子半径参数有关,在溶液粘度和温度一定时, 主要决定于粒子本身的半径：;0 x u u0; 电极表面上各点的边界层厚度（ ）是不相同的。设切向液流（流速为 ）在坐标原点开始接触电极表面,则前进距离（y）愈远， 值愈大。二者之间的定量关系为 ; 电极表面上存在一薄层，其中反应粒子浓度发生变化的“扩散层”(厚度为?),与边界层厚度（ ）相比, 要薄得多。; 据流体动力学有理论,可以推知 和 之间存在如下近似关系： ; 实际情况下稳态扩散时反应粒子的流量和相应的电流密度为 ;三、旋转圆盘电极;旋转圆盘电极原理 ;四、扩散层中电迁移对稳态电流的影响; |z-|=z+=n; |z-|=z+=n; 设溶液中除MA外还有大量惰性电解质M′A, 并用M, M′，A表示三种离子(均略去电荷),则按上法在稳态下应有;整理后可以得到