电极极化
电极的极化
电极上有（净）电流流过时，电极电势偏离其平衡值，此现象称作极化。根据电流的方向又可分为阳极化和阴极化。
极化是指腐蚀电池作用一经开始，其电子流动的速度大于电极反应的速度。在阳极，电子流走了，离子化反应赶不上补充；在阴极，电子流入快，取走子的阴极反应赶不上，这样阳极电位向正移，阴极电位向负移，从而缩小电位差，减缓了腐蚀。
阳极上析出电位（正值）要比理论析出电位更正；阴极上的析出电位要比理论析出电位更负，我们把实际电位偏离理论值的现象称为极化，把实际析出电位与理论析出电位间的差值称为超电位或过电位。
电极的去极化
凡是能减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。在溶液增加去极剂的浓度、升温、搅拌以及其它降低活化超电压的措施都将促进阴极去极化作用的增强；阳极去极化作用是指减少或消除阳极极化的作用，例如搅拌、升温等均会加快金属阳离子进入溶液的速度，从而减弱阳极极化。溶液中加入络合剂或沉淀剂，它们会与金属离子形成难溶解的络合物或沉淀物，不仅可以使金属表面附近溶液中金属离子浓度降低，并能一定程度地减弱阳极电化学极化。如果溶液中加入某些活性阴离子，就有可能使已经钝化了的金属重新处于活化状态。
显然，从控制腐蚀的角度，总是希望如何增强极化作用用以降低腐蚀速度。但是对于电解过程，腐蚀加工，为了减少能耗却常常力图强化去极化作用。用作牺牲阳极保护的材料也是要求极化性能越小越好。
在通常情况下，可以使用一些缓蚀剂、添加到水溶液中促使极化的产生。这类添加的物质，能促使阳极极化的叫阳极性缓蚀剂。能促使阴极极化的叫阴极性缓蚀剂。
电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。
极化导致电池在接入电路以后正负极间电压的降低，也导致电镀和电解槽在开始工作以后所需电压的升高。这二者都是不利的，所以我们要尽量减小极化现象。(从控制腐蚀的角度,应该设法增强极化)
电极极化现象及应用
电极极化现象及应用电极极化是指在电化学反应中，由于电极在电解质溶液中的作用而导致电极表面发生的化学和物理改变。
电极极化现象是电化学研究的一个重要问题，其机理十分复杂，涉及电极材料的物理化学性质、电极表面结构和电解质溶液中的扩散、吸附等过程。
电极极化分为两种类型：浓差极化和欧姆极化。
浓差极化是由于电极表面与电解质溶液中离子的浓度不均匀而引起的，导致了浓差层的形成。
在浓差层中，离子的浓度梯度会使得离子向电极表面扩散，从而引起极化。
欧姆极化是由于电极电导性能不良导致的电流通过电极时产生的电位降。
浓差极化和欧姆极化会同时发生。
电极极化现象在许多领域中都有重要的应用。
以下是一些电极极化的应用：1. 锂离子电池：锂离子电池是一种常见的二次电池，其正极和负极都会发生电极极化。
在充放电过程中，锂离子在正极和负极之间往返扩散，导致极化现象。
研究电极极化可以改善锂离子电池的性能，延长其寿命和提高能量密度。
2. 燃料电池：燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的设备。
在燃料电池中，正极和负极也都会发生电极极化。
研究电极极化可以提高燃料电池的效率和稳定性，减少极化损失，提高电池输出功率。
3. 金属腐蚀：金属的腐蚀是一种常见的电化学过程，也涉及到电极极化现象。
金属在电解质溶液中的腐蚀过程可以看作是金属电极与电解液中溶质之间的电化学反应。
通过研究电极极化可以理解金属腐蚀的机理，开发防腐蚀材料和方法。
4. 电催化剂：电催化剂是一种能够加速电化学反应速度的物质。
电催化剂通过调控电极表面的反应活性，降低电化学反应的能量障碍。
研究电极极化有助于发现新的电催化剂，提高电化学反应的效率和选择性。
5. 电化学传感器：电化学传感器是一种利用电化学反应来检测化学物质浓度的装置。
电极极化可以影响电化学传感器的灵敏度和稳定性。
通过研究电极极化，可以改进电化学传感器的性能，提高其检测准确性和响应速度。
总之，电极极化现象在电化学领域中具有重要的研究价值和应用前景。
电极极化的原理
电极极化的原理电极极化是指电极在电化学反应中，由于电极界面的反应物质的重新排列和生成，导致电极电势发生变化的过程。
它是电化学反应的基本现象之一，具有重要的理论和实际意义。
电极极化的原理可以从两个方面进行解释：电子转移和离子传递。
首先，电极极化可以通过电子转移来解释。
在电化学反应中，电极上的电子可以从反应物中传递给电解质溶液中的离子，或者从电子供体传递给反应物。
这种电子的转移导致了电极表面发生氧化还原反应，进而导致电极电势的变化。
例如，在电解水的过程中，阳极上发生氧化反应，电极表面生成氧气，并释放出电子。
这些电子可以通过导线传送到阴极，与阴极上的H离子结合形成氢气。
这种电子转移导致了电极极化现象。
另外，电极极化也可以通过离子传递来解释。
在电化学反应中，离子可以通过电解质溶液中的传导来参与反应。
当离子在电极表面与反应物发生反应时，产生的离子可以进一步参与电化学反应，导致电极电势发生变化。
例如，在锌和铜电池中，锌离子在锌极电极表面与反应物发生反应，生成锌离子。
这些锌离子会通过电解质溶液从锌极传递到铜极，并在铜极上与反应物发生反应，生成铜离子。
这个过程导致了电极极化。
总结来说，电极极化是由电子转移和离子传递引起的。
在电化学反应中，电子和离子在电极界面的重新排列和生成导致了电极电势的改变。
这种电极极化现象对于理解电化学反应和提高电化学反应的效率具有重要意义。
电极极化具有一些影响电极反应和电化学系统的方面。
首先，电极极化会导致电位滞后。
由于极化的存在，电极在电位变化方面需要更长的时间来响应外部电压的变化。
这可能降低电化学反应的速率和效率。
其次，电极极化可能导致电解质溶液的浓度变化。
在电解质溶液中，极化反应会改变溶质和溶剂的浓度，从而影响电化学反应的进行。
此外，电极极化还可能产生一些不可逆的反应。
在某些情况下，电位滞后和极化反应可能导致不可逆的电化学反应发生，使反应无法逆转或产生其他副反应。
为了减少电极极化，可以采取一些措施。
极化电极和去极化电极
极化电极和去极化电极一、极化电极的概念及原理极化电极是指在电化学反应中，为了促进反应的进行和提高反应速率而加入的电极。
它可以使电化学反应在较低的电压下进行，并且可以增加电流密度，从而提高反应速率。
在电化学反应中，当正负离子在电解质溶液中移动时，会产生一个由正离子和负离子组成的双层电荷。
这个双层电荷会对外界施加一个抵抗作用，称为极化现象。
如果不采取措施来克服这种抵抗作用，那么反应速率将会很慢或者根本无法进行。
为了克服这种抵抗作用，可以采用极化电极。
它能够通过施加外部电场来破坏双层电荷，并且使得正负离子更容易地参与到反应中去。
二、常见的极化电极1. 活性材料：活性材料是一种具有良好导体性能和催化活性的材料。
它可以促进氧化还原反应的进行，并且可以提高反应速率。
2. 氧化物：氧化物是一种具有良好导电性和催化活性的材料。
它可以促进氧化还原反应的进行，并且可以提高反应速率。
3. 非金属材料：非金属材料是一种具有良好导电性和催化活性的材料。
它可以促进氧化还原反应的进行，并且可以提高反应速率。
三、去极化电极的概念及原理去极化电极是指在电解质溶液中，为了减少电荷堆积而加入的电极。
它可以使得正负离子更容易地参与到反应中去，并且可以降低反应过程中产生的热量和能量损失。
在电解质溶液中，当正负离子在移动时，会产生一个由正离子和负离子组成的双层电荷。
这个双层电荷会对外界施加一个抵抗作用，称为极化现象。
如果不采取措施来克服这种抵抗作用，那么反应速率将会很慢或者根本无法进行。
为了克服这种抵抗作用，可以采用去极化电极。
它能够通过施加外部电场来破坏双层电荷，并且使得正负离子更容易地参与到反应中去。
四、常见的去极化电极1. 活性材料：活性材料是一种具有良好导体性能和催化活性的材料。
它可以促进氧化还原反应的进行，并且可以提高反应速率。
2. 氧化物：氧化物是一种具有良好导电性和催化活性的材料。
它可以促进氧化还原反应的进行，并且可以提高反应速率。
电极极化名词解释
电极极化名词解释电极极化是指通过一些化学反应将电极表面上的电荷转换后得到的一种化学反应。
它是一种改变电极表面电荷结构的必要过程。
它是为了使电极表面的电荷能够有效的协同作用而建立的一种新的电极电荷结构，从而把它们的内部电荷包围在一起，增强它们的稳定性。
电极极化的作用是改变原来电极表面上电荷结构。
通过电极极化，可以使原来电极表面上的电荷结构重新组合，以及添加一些少量的极性电荷来支撑极性电荷系统的稳定性，使得电极表面上的电荷结构更加稳定。
电极极化可以通过两种方式来实现：一种是电泳极化，一种是化学极化。
前者是在电极表面的电荷边界处加入一定的电荷，这些电荷是来自外部电压或电流源的有定向的，这些电荷可以促使原来电极表面上的电荷结构重新组合，从而实现电极极化效果。
后者是以电解液中存在的电荷结构为基础，改变原来电极表面上的电荷结构，使得电极表面的电荷重新组合，从而实现电极极化的效果。
电极极化可以改变电荷结构，增加电极表面的稳定性，提高电极的性能。
因此，电极极化在许多科学技术领域中都有广泛的应用。
电极极化在化学分析领域应用最为广泛，它可以用来检测电极表面上的各种电荷结构，从而更好地控制实验条件和实验结果。
此外，电极极化也可用于生物技术领域。
在生物技术领域，电极极化可以用来控制细胞增殖，调节细胞各种生理活动，改变细胞的结构和功能，从而改变细胞的表型。
最后，电极极化也可以用于电化学技术领域，尤其是太阳能电池的制备。
太阳能电池的本质是利用电极极化在某种电解液中留存的特定电荷分布，来产生可以自发的电流。
电极极化还可以用于燃料电池和磁性调控等电子技术领域。
总之，电极极化是一种重要的物理化学现象，它可以改变电极表面上的电荷结构，使电极表面上的电荷结构更加稳定，增强电极性能。
电极极化已经在许多不同领域中得到了实际应用，受到了越来越多的人的青睐。
未来，电极极化将会在各个领域得到更广泛的应用，并可能起到更重要的作用。
电导率电极极化
电导率电极极化电导率电极极化是指在电导率测量中，电极表面发生的一种现象。
电导率是指物质导电能力的度量，而电极极化则是指在电导率测量中，电极表面发生的电化学反应。
在电导率测量中，电极极化会对测量结果产生影响，因此需要对其进行修正。
电导率是衡量物质电导能力的指标，它是物质导电性的度量。
在电导率测量中，通常使用电导率电极来测量物质的电导率。
电导率电极由两个电极组成，它们之间的距离和面积可以影响电导率的测量结果。
在电导率测量中，电极极化是不可避免的现象。
电极极化是指电极表面发生的一种电化学反应。
在电导率测量中，电极极化会影响到电导率的测量结果。
电极极化主要有两种类型，即极化电流和极化电势。
极化电流是指在电极表面发生的电流。
当电流通过电解质溶液时，电极表面的离子会发生氧化还原反应，产生极化电流。
这种极化电流会对电导率的测量结果产生影响。
极化电势是指电极表面的电势变化。
当电流通过电解质溶液时，电极表面会出现电势变化，即极化电势。
极化电势会对电导率的测量结果产生影响。
为了准确测量电导率，需要对电极极化进行修正。
一种常用的修正方法是使用交流电导法。
在交流电导法中，通过改变电流方向和频率，可以抵消电极极化带来的影响，从而准确测量电导率。
除了交流电导法，还有其他一些方法可以修正电极极化。
例如，可以使用双电位极化法、差分电导法等。
这些方法可以减小电极极化带来的影响，提高电导率测量的准确性。
电导率电极极化是在电导率测量中不可避免的现象。
电极极化会对电导率测量结果产生影响，因此需要进行修正。
交流电导法是一种常用的修正方法，可以减小电极极化带来的影响，提高电导率测量的准确性。
除了交流电导法，还有其他一些方法可以修正电极极化，如双电位极化法、差分电导法等。
通过合理选择修正方法，可以准确测量物质的电导率。
电极极化介绍-20110529
电极极化介绍中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室2011-05-29一、极化现象电流通过电极时，电极电位偏离平衡值的现象，称为电极的极化。
极化现象的出现，以及电池存在一定的欧姆内阻，是电池工作电压大于或小于可逆电动势的原因。
实际工作电压可表示为E(工作)＝E(可逆)±ΔE(不可逆) ±IR式中，E(可逆)是指相应的原电池的电动势，即理论电压；IR由于电池内溶液、电极材料、隔膜、导线和接触等电阻所引起的电势降；ΔE（不可逆）则是由于电极极化所致。
当电极上无电流通过时，电极处于平衡状态，此时的电势为φ0（平衡电势），随着电极上电流密度（I/S）的增加，电极的不可逆程度愈来愈大，其电势值与φ0的偏差也越大。
常把某一电流密度下的φ与φ0之间的差值称为超电势，以此来明确地表示出电极极化的状况，二、极化的分类和产生的原因按照极化产生的不同原因，通常可简单地把极化分为两类：电化学极化（活化极化）和浓差极化。
将与之相应的超电势称为电化学超电势（或活化超电势）和浓差超电势。
一般说来，可将产生超电势的原因归纳为以下三点：1. 浓差超电势：在电化学过程中，由于电极表面附近的离子在电极上发生反应而消耗，结果使表面浓度与溶液体相浓度的不同所造成的反电动势叫做浓差超电势。
2. 电化学超电势（或活化超电势）：由于参加电极反应的某些粒子缺少足够的能量来完成电子的转移，因此需要提高电极电势，这部分提高的电势叫做活化超电势。
它与电极反应中某一个最缓慢步骤的反应活化能有关，故此得名。
3. 电阻超电势：当电流通过电极时，在电极表面或电极与溶液的界面上往往形成一薄层的高电阻氧化膜或其它物质膜，从而产生表面电阻电位降，这个电位降称为电阻超电势。
这种情况不具有普遍意义，以下不做探讨。
三、影响极化大小的因素浓差超电势的大小是电极浓差极化程度的量度，其值取决于电极表面离子浓度与本体溶液中离子浓度差值之大小。
因此，凡能影响这一浓差大小的因素，都能影响浓差电势的数值。
电极极化
η 不可逆 可逆
电极极化的结果：
阴极电势降低 阳极电势升高
不可逆 可逆
不可逆 可逆
电极极化的原因：浓差极化和电化学极化
二、电极的极化与超电势
1. 浓差极化 电流通过电极时，若电极反应速率较快，而离子的扩散速率 较慢，则电极表面附近离子的浓度m’和本体溶液的m不同。 如：
3. 影响 的因素：
电极材料 电极表面状态 溶液的pH 温度 电流的大小
Tafel公式
η a bln( j/[ j])
j：电流密度 [j]：电流密度单位 a：与电极材料有关 b：与反应机理有关
二、电极的极化与超电势
（二）超电势的测定
实验： 测定有电流通过电极时的电极电势
方法：
R
KOH
CuSO4 NiSO4 AgNO3 ZnSO4
1.69
H2O2
1.23
1.67
H2O2
1.23
1.69
H2O2
1.23
1.67
H2O2
1.23
1.49
CuO20.51来自2.09NiO21.10
0.70
AgO2
0.04
2.55
ZnO2
1.60
二、电极的极化与超电势
（一）电极的极化与超电势
可逆
Cu2 /Cu
RT F
ln
1 mCu2
/m
不可逆
Cu 2 /Cu
RT F
1
ln
m' Cu 2
/m
不可逆， 阴
腐蚀金属电极的极化
04
金属电极的腐蚀速率和类型
金属电极的腐蚀速率
腐蚀速率
金属电极的腐蚀速率是指单位时间内金属损失的厚度或重量。
影响因素
金属电极的腐蚀速率受到多种因素的影响，如环境因素（如温度、湿度、氧气浓度、腐蚀 性气体等）、金属材料性质（如金属种类、纯度、合金成分等）、表面状态（如粗糙度、 清洁度、涂层等）。
控制方法
变化。
极化曲线的应用
01
02
03
腐蚀速率控制
通过研究极化曲线，可以 了解金属腐蚀速率与电位、 电流密度的关系，从而控 制腐蚀速率。
电化学保护
利用极化曲线的信息，可 以选择适当的阴极或阳极 保护措施来防止金属腐蚀。
电化学反应设计
在设计电化学反应时，可 以利用极化曲线的数据优 化反应条件，提高反应效 率和产物纯度。
电化学保护
阴极保护
通过外加电流使金属电极成为阴极，从而抑制腐蚀的进行。
阳极保护
将金属电极作为阳极，利用阳极氧化反应保护电极不受腐蚀 。
涂层保护
防锈涂层
在金属电极表面涂覆防锈涂料，形成保护膜，隔离腐蚀介质与金属表面。
绝缘涂层
在金属电极表面涂覆绝缘涂料，隔绝电化学腐蚀的途径，防止腐蚀发生。
06
结论
腐蚀金属电极的极化
• 引言 • 金属电极的腐蚀过程 • 金属电极的极化曲线 • 金属电极的腐蚀速率和类型 • 金属电极的防腐措施 • 结论
01
引言
腐蚀金属电极的极化现象
01
金属电极在腐蚀介质中，由于电 化学反应产生的电流和电压变化 ，导致电极电位偏离平衡态的现 象。
02
极化现象是金属腐蚀过程中的重 要特征，对腐蚀速率和腐蚀产物 有显著影响。
溶氧电极极化
溶氧电极极化溶氧电极极化是指在电化学溶液中，溶氧电极在工作过程中发生的一系列电化学反应过程。
溶氧电极是一种常用于测量溶液中溶氧浓度的电极，其主要原理是基于溶解氧与电极表面的氧化还原反应。
溶氧电极通常由一个电极和一个半透膜组成。
电极通常由银铅合金制成，而半透膜则是由氧气透过的材料制成，如聚四氟乙烯。
在测量过程中，溶氧电极会与被测溶液接触，通过氧气透过半透膜与银铅合金电极发生氧化还原反应。
溶氧电极极化的过程可以分为三个阶段：极化、稳定和失效。
首先是极化阶段，电极刚接触到溶液时，溶液中的氧气会与电极表面发生氧化还原反应。
在这个过程中，电极表面的银离子会被还原成银，而氧气则会被还原成氧化物离子。
这个反应会导致电极表面形成一个氧化银层，这个层会影响到电极的测量性能。
接下来是稳定阶段，当电极表面形成了一层稳定的氧化银层后，电极测量的溶氧浓度就会稳定下来。
在这个阶段，溶液中的氧气会与氧化银层之间保持一个动态平衡，这样就可以通过测量电极的电势来确定溶液中的溶氧浓度。
最后是失效阶段，随着时间的推移，电极表面的氧化银层会逐渐变厚，这会影响到电极的测量性能。
当银层变得过厚时，电极的响应速度会变慢，导致溶氧测量的误差增加。
此时，需要对电极进行清洗和修复，以恢复电极的测量性能。
溶氧电极极化的过程受到多种因素的影响，如温度、pH值、盐度等。
温度的变化会影响到氧气的溶解度，从而影响溶氧电极的测量结果。
pH值的变化会改变电极表面的氧化还原反应速率，进而影响测量的准确性。
盐度的变化会影响电极表面的离子浓度，从而改变电极的响应特性。
为了保证溶氧电极的准确测量，需要定期对电极进行校准和维护。
校准是通过与标准氧气溶液进行比较，确定电极的响应特性和测量误差。
维护包括清洗电极表面的氧化银层，以及修复和更换电极的部件。
溶氧电极极化是一种重要的电化学过程，它影响着溶氧电极的测量性能和准确度。
了解溶氧电极的极化过程对于正确使用和维护溶氧电极具有重要意义。
电极的极化
原电池与电解池的极化作用各有什么特点第一节分解电压使电能转变成化学能的装置称为电解池。
当直流电通过电解质溶液，正离子向阴极迁移，负离子向阳极迁移，并分别在电极上起还原和氧化反应，从而获得还原产物和氧化产物。
若外加一电压在一个电池上，逐渐增加电压直至使电池中的化学反应发生逆转，这就是电解。
实验表明，对任一电解槽进行电解时，随着外加电压的改变，通过该电解槽的电流亦随之变化。
例如，使用两个铂电极电解HCl 溶液时，使用图9.1 的线路装置，改变可变电阻，记录电压表和电流表的读数，则可测量电解槽两端电位差与电流强度的关系曲线。
开始时，当外加电压很小时，几乎没有电流通过电解槽；电压增加，电流略有增加；当电流增加到某一点后，电流随电压增大而急剧上升，同时电极上有连续的气泡逸出。
在两电极上的反应可表示如下:阴极2H+(aH+)+2e →H2(g，p)阳极2Cl (aCl-)→Cl2(g，p)+2e当电极上有气泡逸出时，H2 和Cl2 的压力等于大气压力。
电解过程分析:当开始加外电压时，还没有H2和Cl2生成，它们的压力几乎为零，稍稍增大外压，电极表面上产生了少量的H2和Cl2，压力虽小，但却构成了一个原电池(自发地进行如下反应)(-) H2(p)→2H+(aH+)+2e-(+) Cl(g)+2e-→2Cl-(aCl-)此时，电极上进行反应的方向正好与电解所进行的反应的方向相反。
它产生了一个与外加电压方向相反的反电动势Eb。
由于电极上的产物扩散到溶液中了，需要通过极微小的电流使电极产物得到补充。
继续增大外加电压，电极上就有H2和Cl2继续产生并向溶液中扩散，因而电流也有少许增加，相当于图9.2 中I-E 曲线上的1-2 段。
此时由于pH2和pCl2不断增加，对应于外加电压的反电动势也不断增加，直至气体压力增至等于外界大气压力时，电极上就开始有气泡逸出，此时反电动势Eb 达到最大值Eb，max 将不再继续增加。
若继续增加外加电压只增加溶液中的电位降(E 外-Eb，max)=IR，从而使电流剧增，即相当于I-E 曲线中2-3 段的直线部分。
关于电池极化
当电池有电流通过，使电极偏离了平衡电极电位的现象，称为电极极化。
在电极单位面积上通过的电流越大，偏离平衡电极电位越严重。
通电前和通电后电极电位的差叫作过电位。
阳极电流产生的电极极化叫作阳极极化；阴极电流产生的电极极化叫阴极极化。
平衡电极电位是一个没有电流流过时，静止的、相对理想化的状态时的一个电极电位。
电池极化就是由于电流的流动，而打破静止状态后，实际电极电位偏离了平衡电极电位的现象。
简单来讲，极化就是指所测得的电池电压偏离实际电压的现象，测得的电压会随静置时间加长而与实际电压接近；极化包含欧姆极化、电化学极化以及浓差极化。
电子流动的速度肯定大于电极反应的速度，所以极化不可避免。
如果电池只是1C以内放电，其极化可以忽略；如果高倍率放电，放电时间则会急剧下降，电池本身发热严重，甚至于发胀（放电结束冷却后可能会恢复原状），影响电池使用寿命。
消除极化是不可能的，只能通过改变工艺参数设计，来减轻其极化程度，例如适当提高极片导电剂含量、提高电解液中溶质含量、降低极片的涂敷量、极片压实适中等等一系列手段。
一般来说，产生极化现象有3个方面的原因。
1）欧姆极化充电过程中，正负离子向两极迁移。
在离子迁移过程中不可避免地受到一定的阻力，称为欧姆内阻。
为了克服这个内阻，外加电压就必须额外施加一定的电压，以克服阻力推动离子迁移。
该电压以热的方式转化给环境，出现所谓的欧姆极化。
随着充电电流急剧加大，欧姆极化将造成蓄电池在充电过程中的高温。
2）浓度极化电流流过蓄电池时，为维持正常的反应，最理想的情况是电极表面的反应物能及时得到补充，生成物能及时离去。
实际上，生成物和反应物的扩散速度远远比不上化学反应速度，从而造成极板附近电解质溶液浓度发生变化。
也就是说，从电极表面到中部溶液，电解液浓度分布不均匀。
这种现象称为浓度极化。
3）电化学极化这种极化是由于电极上进行的电化学反应的速度，落后于电极上电子运动的速度造成的。
例如：电池的负极放电前，电极表面带有负电荷，其附近溶液带有正电荷，两者处于平衡状态。
电极极化的原因
电极极化的原因
当电流通过电极时，电极电位偏离其平衡电位数值的现象，叫做电极的极化，使阳极的电极电位偏离其平衡电位数值而变得较正的极化作用，叫做阳极极化作用。
使阴极的电极电位偏离其平衡电位数值而变得较负的极化作用，叫做阴极极化作用。
：随着电极上电流密度的增大，电极电位偏离其平衡电位的数值也增大，即电极极化作用增大。
产生极化作用的原因，主要有两个：一个是由于电极上的电化学反应速度小于电子运动速度而造成的。
由此引起的极化叫做电化学极化．另一个是由于溶液中的离子扩散速度小于电子运动速度而造成的，由此引起的极化叫做浓度差极化，电镀时，这两种极化可能同时存在，只是在不同情况下，它们所占的比重不同而已。
一般情况是，当电流密度较小时，以电化学极化为主，而在高电流密度下，浓差极化则占主要的地位．升高电镀溶液的温度或搅拌溶液或移动阴极等，都可以降低阴极的浓差极化作用，加入络合剂和添加剂及增加它们的浓度都会不问程度地增加阴极的电化学极化作用．。
电极极化名词解释
电极极化名词解释电极极化是电解质溶液中正极和负极的电势差的简称，在电池、电解槽中有着重要的作用。
了解电极极化的含义有助于掌握电池和电解槽的工作原理，从而更好地应用它们。
电极极化是指一种空间极性分布，特别是在电池和电解槽中，其中有一个极性居于高位（或者低位），另一个位于低位（或者高位）。
电极极化分为两种：吸电极极化和注电极极化。
其中，吸电极极化是指电解槽中电解质溶液的电势分布是从源池的极性到排池的极性，由负极向正极的梯度减小，即“电极极化是从负极到正极”。
注电极极化指的是电解槽中添加的电解质溶液的电势分布是从源池的极性到排池的极性，由正极向负极梯度逐渐增加，即“电极极化是从正极到负极”。
电极极化给电池和电解槽带来许多方面的影响，其中最重要的两点是：第一，它可以影响电池和电解槽的工作效率，电极极化越大，电池和电解槽的工作效率就越低，极大地影响其工作的稳定性。
第二，它还可以影响电池和电解槽的耐久性，电极极化越大，电池和电解槽就越不耐久，极大地影响其使用寿命。
因此，在设计和使用电池和电解槽时，必须牢记电极极化的重要性，注意控制电极极化，以获得良好的工作效果和长寿命。
一般来说，可以通过以下几种方法来控制电极极化：第一，减少电池和电解槽的放电电流，减少过流和过压现象，减少电极极化的发生；第二，增加电池和电解槽的充放电循环次数，增加充放电循环周期和流量，减少电极极化；第三，当电池和电解槽出现电极极化时，可以使用均衡充电和均衡放电，使电极极化的差值减到最低；第四，可以使用氧化铂（Pt）电极，因为氧化铂（Pt）电极可以有效地减少极化，延长电池和电解槽的使用寿命；第五，可以使用电解质添加剂，它可以有效地减少电解槽中离子的积聚，从而降低极化。
此外，我们还应该注意，电池和电解槽的用途非常不同，因此它们在电极极化控制时也有一些不同之处。
电池控制电极极化的主要方法是减少充放电电流、增加充放电循环次数、添加电解剂、改变电解槽的结构；而在电解槽中，控制电极极化的主要方法是改变电解槽的结构、添加电解剂和氧化铂（Pt）电极等。
溶氧电极极化的作用
溶氧电极极化的作用
溶氧电极极化是指溶氧电极在使用过程中，由于一些因素的影响，电极表面形成一层氧化物、氢氧化物或有机物的薄膜，导致电极电势变化，影响电极对溶氧的响应和测量的准确性。
溶氧电极极化的作用主要包括以下几个方面：
1. 影响电极响应速度：溶氧电极极化层的形成会阻碍氧分子与电极表面的相互作用，导致电极对溶氧的反应速度减慢，延迟了电极响应的时间。
2. 降低电极灵敏度：溶氧电极极化会导致电极对溶氧的灵敏度下降，使电极测量溶氧浓度的准确性降低。
3. 影响电极的稳定性：极化层的存在可能导致电极的稳定性下降，使电极在长时间使用过程中易发生漂移或失效。
4. 限制电极的工作范围：某些情况下，溶氧电极极化层的形成可能导致电极的测量范围受限，无法测量低浓度或高浓度的溶氧。
为了减少溶氧电极的极化现象，常采取以下措施：
1. 定期校准电极：定期对溶氧电极进行校准，校准后可以修复电极的响应速度和灵敏度。
2. 清洗电极表面：使用适当的方法清洗电极表面，去除极化层的物质，恢复电极的工作性能。
3. 抗极化剂：添加适量的抗极化剂，可以减轻电极的极化现象，提高电极的工作性能。
总之，溶氧电极的极化现象会影响电极的响应速度、灵敏度和稳定性，需要采取适当措施进行修复和调整，以保证电极的准确测量。
电极极化文档
电极极化什么是电极极化？电极极化是指在电化学反应中，在电极表面形成一层可导电物质的现象。
这种现象是由于电化学反应过程中的各种因素导致电极表面上生成了一层络合物、氧化物或其他化合物等物质。
电极极化可以分为两种类型：浓差极化和电流极化。
浓差极化浓差极化是由于离子在电化学反应中在电解液中的浓度不均匀引起的极化现象。
当在电解液中的溶解度较小、浓度不均匀时，离子在离子传递过程中容易受到浓差极化的影响。
浓差极化可以通过增加电解液的搅拌或增加离子浓度来减轻。
电流极化电流极化是由于电化学反应中产生的电流引起的极化现象。
电流极化包括过电势极化和电解极化两种类型。
过电势极化过电势极化是由于反应物的浓度较低，导致反应速率较慢，产生的极化现象。
过电势极化可以通过增加电势差或添加催化剂来减轻。
电解极化电解极化是由于电解液中的电解过程引起的极化现象。
电解极化通常包括三个步骤：电解液中的离子运动、离子在电极表面的吸附和电化学反应。
电解极化可以通过增加电流密度或改变电极材料来减轻。
如何减轻电极极化？为了减轻电极极化的影响，可以采取以下措施：1.增加电解液的搅拌：通过增加电解液的搅拌能够提高离子的扩散速度，减轻浓差极化的影响。
2.增加电解液中的离子浓度：通过增加电解液中的离子浓度可以减轻浓差极化的影响，提高反应速率。
3.增加电势差或添加催化剂：通过增加电势差或添加催化剂可以减轻过电势极化的影响，加快反应速率。
4.改变电极材料：选择合适的电极材料可以减轻电解极化的影响，提高反应速率。
5.控制电流密度：控制电流密度可以减轻电解极化的影响，提高反应速率。
电极极化的应用电极极化在电化学领域有着广泛的应用。
电极极化的研究可以帮助我们了解电化学反应的机理和影响因素，为设计和改进电化学系统提供指导。
在燃料电池、锂电池、电解水制氢等方面的研究中，电极极化是一个重要的研究内容，通过减轻电极极化可以提高电池的能量转化效率和反应速率。
此外，在电解冶金和电沉积等工业过程中，电极极化也是一个需要解决的问题。
电化学极化ppt课件
巴特勒-伏尔摩方程(Butler—Volmer)
• 习惯规定：
电极发生净还原反应（阴极反应）时，j 为正值，
电极发生净氧化反应（阳极反应）时，j 为负值。
• 若电极反应净速度用正值表示时：
jk
j
j
j
0
exp(
nF
RT
k
)
exp(
nF
RT
k
)
宏观
微观
均为正值
ja
j
j
j
0
exp(
nF
RT
a
)
exp(
• 极化曲线也常以电位与电流密度的对数lgi 来表示: 半对数极化曲线
•问题: 为什么在不同条件下测得的极化曲线具有不同的形 状？测得的极化曲线能说明什么问题？ •要弄清这些问题必须了解电极过程动力学的规律。
§4.2电极过程的基本历程和速度控制步骤
一、电极过程的基本历程 二、电极过程的速度控制步骤 三、浓差极化和电化学极化 四、准平衡态
• 电极上有1摩尔物质还原或氧化，就需要通过nF电量。
•
电极反应速度用电流密度表示：
j nFv nF 1 S
dc dt
（4.3)
• 当电极反应达到稳定状态时，外电流全部消耗于电极 反应，即代表了电极反应速度。
• 电极电位（或过电位）与电流密度之间的 关系画成曲线叫做极化曲线
四、极化曲线的测量
3、电化学极化：由于电极表面得、失电子的 电化学反应的迟缓，而引起的电极电位偏离 平衡电位（稳定电位）的现象。
四、准平衡态
• 如果电极过程的非控制步骤的反应速度比控制步骤 的速度大得多，
当电极过程以控制步骤的速度进行时， 可以近似地认为电极过程的非控制步骤处于平衡状态，
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；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，偏离，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。
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原电池的极化曲线
当E不可逆>E可逆，电解
得以进行，且 j 越大，
亦越大，消耗电能也越多。
不可逆放电时， j越大，
亦越大，电池所做的电功
则越小。
电流I
单击网页左上角“后退”退出本节
0123.02468000
电压表
0.0010246802345
电流表
电压V
KOH
CuSO4 NiSO4 AgNO3 ZnSO4
1.69
H2O2
1.23
1.67
H2O2
1.23
1.69
H2O2
1.23
1.67
ห้องสมุดไป่ตู้
H2O2
1.23
1.49
CuO2
0.51
2.09
NiO2
1.10
0.70
AgO2
0.04
2.55
ZnO2
1.60
二、电极的极化与超电势
（一）电极的极化与超电势
可逆
Cu2 /Cu
RT F
ln
1 mCu2
/m
不可逆
Cu 2 /Cu
RT F
1
ln
m' Cu 2
/m
不可逆， 阴
可逆， 阴
不可逆， 阳
可逆， 阳
结论：当电流通过电极时，因离子扩散的迟缓性而导致电极 表面附近离子浓度与本体溶液中不同，从而使电极电势偏离 可逆电极电势的现象，称作“浓差极化”。
使电解质溶液连续不断发生电解所需要的最小电压。
电解H2SO4时理论分解电压=1.23V, 由于电极的极化， 实际分解电压要比理论值大很多。
298K, 几种浓度为 1 mol dm 3 电解质溶液的分解电压 z
电解质溶液
实际分解电压 E分解/V
电解产物
理论分解电压 E理论/V
HNO3 H2SO4 NaOH
3. 影响 的因素：
电极材料 电极表面状态 溶液的pH 温度 电流的大小
Tafel公式
η a bln( j/[ j])
j：电流密度 [j]：电流密度单位 a：与电极材料有关 b：与反应机理有关
二、电极的极化与超电势
（二）超电势的测定
实验： 测定有电流通过电极时的电极电势
方法：
R
电流I
第十节 电极极化和过电位
0123.02468000
电压表
0.0010246802345
电流表
电压V
一、分解电压
实验：电解0.5molkg1H2SO4 R
记录电压－电流
当E>1.67V时 I 分解开始，H2、O2产生
A I
V
Pt
Pt
H2SO4溶液
V E分解=1.67V
一、分解电压
分解电压定义：
1. 对消法测 可逆 2. 改变j ，测 不可逆 3. 作极化曲线：j
A
V
Pt
Pt
H2SO4溶液
二、电极的极化与超电势
j/Am 2 j/Am 2
E不可逆
阴
E可逆 阳
阴 阳
/V
电解池的极化曲线
阳
阴
E不可逆
阳
E可逆 /V
阴
• 由于电流 i 0，电极的电极电势 偏离可逆值的现象称为电 极的极化。偏差的大小即为超电势 。
η 不可逆 可逆
电极极化的结果：
阴极电势降低 阳极电势升高
不可逆 可逆
不可逆 可逆
电极极化的原因：浓差极化和电化学极化
二、电极的极化与超电势
1. 浓差极化 电流通过电极时，若电极反应速率较快，而离子的扩散速率 较慢，则电极表面附近离子的浓度m’和本体溶液的m不同。 如：
阴极: Cu2+ + 2e– Cu
阳极: Cu – 2e– Cu2+
Cu Cu2+Cu2+CCCuuu22++2+
CuC2u+ 2+
CCuu22++
CuC2+u2+
m’ < m
Cu
Cu2+
CuC2+uC2+u2+CuC2+u2+
Cu2+ Cu2+
Cu2C+ u2+
m’ > m
二、电极的极化与超电势
η阴 可逆， 阴 不可逆， 阴
η阳 不可逆， 阳 可逆， 阳
浓差超电势可通过搅拌溶液或升高温度的方法来减小
二、电极的极化与超电势
2. 电化学极化 电极过程的某一步骤为速度控制步骤，反应所需的活化能， 必须通过增加外加电压的途径得到。这种由于电极反应动 力学的原因而形成的电极电势与可逆电极电势间的偏差现 象，称为电化学极化。电化学极化造成的电极电势与可逆 电极电势之差称为电化学超电势 。