电极的极化现象

电极的极化现象

一、定义

在可逆电池的情况下，整个电池处于电化学平衡状态，两个电极也分别处于平衡状态，电极电位是由能斯特方程决定的，是平衡的电极电位。此时，通过电极的电流为零，即电极反应的速率为零。若要使一个不为零的电流通过电极，电极电位必须偏离平衡电极电位的值，这个现象就称为电极的极化。

电极极化（ electrode polarization） 电子导体与围岩中溶液接触时，会形成电偶层，产生电位跳跃，这个电位跳跃便称为电子导体与溶液接触时的电极电位。当有外电场作用时，相对平衡的电极电位数值将发生变化。通常把在—定电流密度作用下的电极电位与相对平衡的电极电位的差值，称为电极极化。常见的有电化学极化、浓差极化等。由电极极化作用引起的电动势叫做超电压。 二、 特征：

1.阴极电位比平衡电位更负（阴极极化） 2.阳极电位比平衡电位更正（阳极极化） 三、极化产生的原因：

内在原因：电子运动速度与电极表面反应速度不平衡。一般情况下为电子运动速度>电极反应速度。

分 析：当有电流通过时，阴极上，刚开始由于电极反应速度迟缓，使得电子流入速度>电极反应速度，造成负电荷的积累，电极电位偏离

，

负移；偏离

，

而阳极上，使得电子流出速度>电极反应速度，造成正电荷的积累， 电位负移。 四、极化的分类

1.浓差极化

浓差极化是指，当水透过膜并截留盐时，在膜表面会形成一个流速非常低的边界层，边界层中的盐浓度比进水本体溶液盐浓度高，这种盐浓度在膜面增加的现象叫做浓差极化。浓差极化会使实际的产水通量和脱盐率低于理论估算值。浓差极化效应如下：

膜表面上的渗透压比本体溶液中高，从而降低NDP； 降低水通量（Qw）； 增加透盐量（Qs）；

增加难溶盐的浓度，超过其溶度积并结垢。浓差极化因子（β）被定义为膜表面盐浓度（Cs）与本体溶液盐浓度（Cb）的比值。 2.电化学极化

在外电场作用下，由于电化学作用相对于电子运动的迟缓性改变了原有的*电偶层而引起的电极电位变化，称为电化学极化。其特点是；在电流流出端的电极表面积累过量的电子，即电极电位趋负值，电流流入端则相反。由电化学极化作用引起的电动势叫做活化超电压。

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