Ток обмена

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

где h = E_p — Е- сдвиг потенциала электрода по отношению к его равновесному значению (см. Поляризация), a-эмпирич. постоянная, наз. коэффициентом переноса (0a1), Т- абс. т-ра, F - постоянная Фарадея, R - газовая постоянная. При E = E_p h = 0 и== i₀. Проходящий через электрохим. цепь измеряемый (внешний) катодный ток i =-. При условии hRT/F!25 мВ и i!, откуда следует, что

h = -(RT/anF)lni₀ + RT/anFlni

(см. Тафеля уравнение). С другой стороны, при |h|RT/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 = Е_р 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.