Поняття про лімітуючої стадії і швидкості процесу

Будь-яка електрохімічна реакція є складним процесом і може складатися з окремих елементарних послідовних (або паралельних) електрохімічних і хімічних стадій, що включають підхід учасника реакції з обсягу розчину до зовнішньої кордоні ДЕС і далі через розмиту його частина до поверхні електрода. Ця стадія протікає в основному за рахунок дифузії під дією градієнта концентрації. Далі слід власне електродний реакція, яка полягає в звільненні або приєднання електронів (окислення або відновлення), яка може протікати в одну або кілька стадій. За власне електрохімічним перетворенням відбувається видалення продуктів реакції. Стадія, яка визначає швидкість електрохімічного перетворення, є лимитирующей або уповільненою. [. ]

Залежно від того, яка стадія є повільною, розрізняють електрохімічну і дифузійну кінетику електродних реакцій. Чисто електрохімічна або чисто диффузионная кінетика здійснюється тільки в граничних випадках великого нерівності швидкостей цих процесів. На рис. 3.8 схематично наведена крива, що ілюструє області протікання електродного процесу. При малих відхиленнях потенціалу від його рівноважного значення процес протікає в області електрохімічної кінетики. У міру віддалення від рівноважного значення потенціалу швидкість реакції зростає і дифузія вже починає гальмувати її, не встигаючи поставляти достатнього числа частинок в одиницю часу до поверхні електрода. При досягненні певного моменту, коли швидкість дифузії виростає до свого максимального значення, наступають умови так званого граничного струму, коли збільшення зсуву потенціалу вже не може викликати збільшення швидкості реакції. Очевидно, що в цих умовах dCx / dq> = 0. [. ]

Таким чином, виявлення і встановлення природи і закономірностей сповільненій стадії є найважливішими завданнями кінетики електродних реакцій. [. ]

Різниця (m2-т) висловлює середню швидкість реакції v в інтервалі часу (t2- / 1). [. ]

Швидкість електрохімічної реакції (або щільність струму) залежить від концентрації і температури розчину електроліту, умов перемішування, матеріалу електрода, адсорбції на електроді речовин з розчину і т. Д. [. ]