Influența densității curente
REGULARITĂȚI DE SUPRAFAȚARE A HIDROGENULUI.
Deja în 1905, Tafel a derivat empiric o ecuație care corelează supratensiunea cu densitatea curentului care trece prin soluție, adică cu viteza procesului electrochimic:
h - supratensiune, V; a și b sunt constante; i este densitatea curentului, A / cm2.
Semnificația a. dar dă valoarea supratensiunii la i = 1 A / cm 2. Valoarea lui a depinde în mod semnificativ de materialul electrodului.
Valoarea lui b depinde foarte puțin de materialul electrodului și este o caracteristică a procesului electrochimic în sine; în majoritatea cazurilor este aproximativ egal cu 2 × 2.303RT / zF. și anume 0,116 V la z = 1 și la temperatura camerei. Aceasta înseamnă că, deoarece densitatea curentului este mărită cu un factor de 10, h crește cu 0,116 V. Totuși, în unele cazuri, valoarea b poate fi de 0,030 V.
Formula Tafel corespunde experimentului într-o gamă largă de valori ale lui i; pentru foarte mici i, ea, firește, este inaplicabilă. În regiunea de mici deviații de la potențialul de echilibru, se observă o relație liniară între h și i:
În funcție de mărimea supratensiunii de hidrogen (a), metalele pot fi împărțite în 3 grupe:
1. Metale cu o valoare ridicată a supratensiunii de evoluție a hidrogenului (în acizii a = 1,2 - 1,55 V). Pb, Tl, Hg, Cd, Zn, Sn.
2. Metale cu o supratensiune medie de hidrogen (a = 0,5 - 0,8 V). Cu, Ag, Fe, Co, Ni.
3. Metale cu supratensiune scăzută la hidrogen (a = 0,1 - 0,3 V). Pt, Pd.
În plus față de materialul electrodului, valoarea lui a este afectată de starea suprafeței sale. Constanta a scade cand suprafata se dezvolta si atunci cand este eliberata de oxizi de suprafata.
Valoarea variază în limite mai restrânse - de la 0,03 la 0,12 V, și numai în cazuri rare (pentru metale tehnice și oxidate) este mai mare de 0,12. Valorile scăzute ale b sunt observate pentru metalele cu supratensiune mică (Pt, Pd); pentru multe metale, inclusiv pentru toate metalele cu supratensiune mare, b este de aproximativ 0,12 V.
Măsurătorile efectuate cu cristale unice de metale diferite au arătat că h depinde într-o mare măsură de simbolul chipului cristalului unic. pe care catodul este eliberat de hidrogen. Prin urmare, valorile h găsite pentru catozi solizi cu o structură policristalină sunt câteva valori medii.
Au fost făcute multe încercări pentru a stabili o legătură între supratensiunea de hidrogen pe un metal dat și alte proprietăți fizice. activitatea catalitică cu privire la reacția de recombinare a atomilor de hidrogen, căldura de topire a metalului sau căldura evaporării sale, funcția de lucru a electronului, distanța minimă interatomică în rețeaua cristalină, coeficientul de compresibilitate și altele asemenea. Sa observat, de exemplu, că cu cât este mai mare punctul de topire, cu atât este mai mică h, dar această observație nu poate fi considerată ca o regulă aproximativă. S-a constatat că cu cât este mai mare activitatea catalitică a unui metal în raport cu reacția de recombinare a hidrogenului atomic, cu atât este mai mică supratensiunea de hidrogen pe acesta. De asemenea, a fost stabilită dependența dintre funcția de lucru a electronului și h, între distanța minimă dintre atomi în metale și h.
Articole similare
-
Metale și produse metalice utilizate în construcții - stadopedia
-
Rezistența față de influențele culturale; transcendența culturii - stadopedia
Trimiteți-le prietenilor: