Polarización electroquímica de galvanoplastia de tubos de calefacción eléctrica.
Dejar un mensaje
Polarización electroquímica de galvanoplastia de tubos de calefacción eléctrica.
El cambio en el potencial del electrodo causado por el lento progreso de los pasos electroquímicos en el proceso de reacción catódica se denomina polarización electroquímica. Este cambio en el potencial del electrodo también se puede considerar como un cambio en la energía de activación de la reacción del electrodo, lo que afecta la velocidad de reacción del electrodo.
Durante el proceso de galvanización, cuando no pasa corriente, el cátodo en la solución de recubrimiento está en equilibrio y su potencial de electrodo es plano. Después de ser electrificados, suponiendo que la velocidad de los pasos electroquímicos sea infinitamente alta, aunque la densidad de corriente del cátodo sea alta (es decir, se suministren muchos electrones al electrodo por unidad de tiempo), los iones de zinc aún pueden sufrir una reacción de reducción en el cátodo manteniendo el potencial de equilibrio sin cambios. Esto significa que todos los electrones que fluyen desde el circuito externo son inmediatamente consumidos por la reacción de reducción de los iones de zinc tan pronto como alcanzan la superficie del electrodo. Por lo tanto, no habrá acumulación de exceso de electrones en la superficie del electrodo y la carga del electrodo permanecerá igual que cuando no está energizado. La doble capa original no cambiará, lo que significa que el potencial del electrodo no cambiará y la reacción del electrodo continuará en el potencial de equilibrio.
Si la velocidad de la reacción del electrodo es limitada, es decir, la reacción de reducción de los iones de zinc tarda cierto tiempo en completarse, pero cuando la cantidad de electricidad suministrada al electrodo por unidad de tiempo es infinitamente pequeña (es decir, la corriente del cátodo la densidad es infinitamente pequeña), los iones de zinc todavía tienen suficiente tiempo para combinarse con los electrones en el electrodo, y todavía no hay una acumulación excesiva de electrones en la superficie del electrodo, por lo que el potencial del electrodo permanece sin cambios y permanece en el potencial de equilibrio.
Sin embargo, de hecho, ninguno de estos supuestos existe. Durante la galvanoplastia, la velocidad del flujo de carga al electrodo (es decir, la corriente) no es infinitamente pequeña, y la velocidad de reducción de iones de zinc en el electrodo tampoco es infinitamente grande. Debido a la reacción del electrodo de cualquier ganancia o pérdida de electrones, siempre hay una cierta resistencia. Por lo tanto, después de que la fuente de alimentación externa suministre electrones al electrodo, los iones de zinc no se pueden reducir inmediatamente y los electrones transportados por la fuente de alimentación externa no se pueden consumir por completo. Como resultado, el exceso de electrones se acumula en la superficie del electrodo (en comparación con el estado de equilibrio cuando no está encendido), lo que provoca un aumento de las cargas negativas en la superficie del electrodo en comparación con antes de encenderlo, y el potencial del electrodo se mueve en dirección negativa y polariza
De manera similar, debido al hecho de que la velocidad a la que los átomos de zinc en el ánodo liberan electrones es menor que la velocidad a la que los electrones fluyen desde el ánodo a la fuente de alimentación externa, existe una acumulación excesiva de carga positiva (acumulación de iones de zinc) en el ánodo, lo que hace que el potencial del ánodo se desvíe del potencial de equilibrio y se vuelva positivo, lo que da como resultado la polarización electroquímica del ánodo.
De la discusión del proceso de polarización del electrodo mencionado anteriormente, se puede ver que la polarización del electrodo es causada esencialmente por el desajuste entre la velocidad de reacción del electrodo, la velocidad de transferencia de electrones y la velocidad de difusión de iones. La polarización de la concentración catódica se debe a que la velocidad de difusión de iones es menor que la velocidad a la que la reacción del electrodo consume iones, mientras que la polarización electroquímica catódica se debe a que la velocidad de transferencia de electrones es mayor que la velocidad a la que la reacción del electrodo consume electrones.
www.superbheater.com
