ТОК ОБМЕНА

ТОК ОБМЕНА (плотность тока обмена), осн. параметр электрохимической кинетики, характеризующий равные по величине скорости катодного и анодного процессов при равновесном электродном потенциале Ер; обозначается i0. Согласно теории замедленного разряда, для окислит.-вос-становит. р-пии типа Ох + ne4120-11.jpgRed при потенциале E скорости катодного (прямого)4120-12.jpgи анодного (обратного)4120-13.jpgпро цессов равны соотв.:

4120-14.jpg

где h = Ep — Е- сдвиг потенциала электрода по отношению к его равновесному значению (см. Поляризация), a-эмпирич. постоянная, наз. коэффициентом переноса (04120-15.jpga4120-16.jpg1), Т- абс. т-ра, F - постоянная Фарадея, R - газовая постоянная. При E = Ep h = 0 и4120-17.jpg=4120-18.jpg= i0. Проходящий через электрохим. цепь измеряемый (внешний) катодный ток i =4120-19.jpg-4120-20.jpg. При условии h4120-21.jpgRT/F!25 мВ 4120-22.jpgи i!4120-23.jpg, откуда следует, что

h = -(RT/anF)lni0 + RT/anFlni

(см. Тафеля уравнение). С другой стороны, при |h|4120-24.jpgRT/F h = iRT/nFi0. Т. обр., внеш. ток i вызывает тем большие отклонения от равновесного значения электродного потенциала, чем меньше i0. С ростом концентрации в-в Ох и Red и их адсорбируемости на пов-сти электрода ток обмена увеличивается.

Приведенные выше ф-лы позволяют рассчитать ток обмена на основе эксперим. зависимости h от i. Для одной и той же р-ции катодного выделения Н2 в зависимости от природы электрода и состава р-ра ток обмена может изменяться от 10-13 до 10 А/см2. Независимый метод определения тока обмена основан на использовании радиоактивных изотопов. Напр., при E = Ер приводят в контакт амальгаму цинка, содержащую радиоактивный изотоп Zn, С р-ром соли цинка со стабильным изотопом и измеряют рост радиоактивности р-ра во времени. Скорость перехода радиоактивного изотопа в р-р определяется величиной тока обмена, поэтому его можно рассчитать по изменению радиохим. активности р-ра.

Лит.: Дамаскин Б. Б., Петрий О.А., Введение в электрохимическую кинетику, 2 изд., М., 1983, с. 234. Б. Б. Дамаскин.

Плохо отображается? Напишите ниже или на почту