Журнал о Медицине
rss новости rss статьи rss все архив
Словарь научных терминов

Электродные процессы

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ, физ.-хим. процессы, к-рые протекают на границе раздела проводников электрич. тока 1-го и 2-го рода и сопровождаются переходом через эту границу заряженных частиц - электронов и (или) ионов. При этом в качестве проводников 1-го рода могут выступать разл. металлы и сплавы, хим. соед., обладающие электронной проводимостью (напр., оксиды), а также полупроводниковые материалы; в качестве проводников 2-го рода выступают разл. ионные системы - р-ры и расплавы электролитов, а также твердые электролиты.
Любой Э. п. всегда протекает в двух направлениях: в катодном, когда к границе раздела со стороны электрода течет отрицат. катодный ток (соответствующую плотность тока обозначаютhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/4/8/18148.jpeg), и в анодном, когда к границе раздела со стороны электрода течет

положит. анодный ток (плотность токаhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/4/9/18149.jpeg). Суммарный Э. п. является катодным, еслиhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/5/0/18150.jpeg , и анодным, еслиhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/5/1/18151.jpeg; при этом измеряемая плотность токаhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/5/2/18152.jpeg . Катодные процессы связаны с переносом электронов е от электрода к молекулам или ионам реагирующих на электроде в-в; последние при этом восстанавливаются. В анодных процессах, наоборот, происходит окисление реагирующих в-в, сопровождающееся переходом электронов на электрод либо растворением материала электрода. Хим. превращения в катодном процессе наз. электровосстановлением (напр., О2 + 4е + +http://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/5/3/18153.jpeg2О), в анодном - электроокислением (напр., 2Сl- - 2еhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/5/4/18154.jpegС12). В условиях электрохим. равновесия i =i и i = 0.
Обнаружить анодную составляющую катодного Э. п. можно с помощью радионуклидов. Так, если на амальгаме цинка, содержащей радионуклид Zn, в неактивном р-ре ZnSO4 проводить катодный Э. п.

Zn2+ + 2e(Hg)http://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/5/5/18155.jpegZn(Hg), то через нек-рое время р-р также

обнаруживает радиоактивность из-за наличияhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/5/6/18156.jpeg. Закон сохранения массы в ходе Э. п. отражают Фарадея законы.
Важной особенностью Э. п. является их стадийный характер. Рассмотрим стадии Э. п. на примере р-ции 2Н3О+ + 2е(М)http://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/5/7/18157.jpeg Н2 + 2Н2О (М - металл). В стадии массопереноса ионы Н3О+ из объема р-ра переходят к пов-сти металла М: (Н3О+)обhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/5/8/18158.jpeg3О4)пов. Затем следует стадия вхождения ионов Н3О+ в двойной электрический слой (их адсорбция на электроде): (Н3О+)повhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/5/9/18159.jpeg3О+)адс. После этого имеет место собственно электрохим. стадия разряда-ионизации: (Н3О+)адс + е(М)http://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/6/0/18160.jpegНадс + Н2О. Удаление адсорбированного водорода с пов-сти электрода может осуществляться по трем параллельным путям:

1) 2Надсhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/6/1/18161.jpeg2)пов

2) Надс + е(М) + (Н3О+)адсhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/6/2/18162.jpeg2)пов + (Н2О)адс,

3) Надс + е(М) + (Н2О)адсhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/6/3/18163.jpeg2)пов + (ОН-)адс

Путь (1) получил назв. рекомбинации, а пути (2) и (3) -электрохим. десорбции с участием соотв. ионов Н3О+ и молекул воды. Затем следует стадия массопереноса растворенного Н2 от пов-сти металла в объем р-ра: (Н2)повhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/6/4/18164.jpeg2)об. И, наконец, процесс завершается стадией образования новой фазы - пузырьков Н2: (Н2)обhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/6/5/18165.jpeg2)газ. Если же в р-ре имеется к.-л. орг. основание В (напр., пиридин), возникают дополнит. стадии: хим. взаимодействие - В + Н3О+http://www.pora.ru/image/encyclopedia/1/6/6/18166.jpegВН+ + Н2О (в объеме р-ра и на пов-сти электрода), разряд адсорбированных частиц ВН+ и удаление продуктов с пов-сти электрода.
Выяснение механизма Э. п. и определение скоростей как отдельных стадий, так и суммарного Э. п. составляет предмет электрохимической кинетики. Э. п. лежат в основе прикладной электрохимии.

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

Б. К. Дамаскин.


Здоровье и профилактика Акушерство и гинекология Стоматология Красота Зрение Энциклопеди Адреса Реклама
Видео