極化,是指電流通過(guò)電極時(shí),電極電位偏離其平衡電位的現象。陰極極化使陰極電極電位向負方向偏移;陽(yáng)極極化使電位向正方向偏移。電極通過(guò)的電流密度越大,電極電位偏離平衡電極電位的絕對值就越大。
化學(xué)反應過(guò)程
1、金屬水化離子由溶液內部移動(dòng)到陰極界面處——液相中物質(zhì)的傳遞步驟;
2、金屬離子在陰極與界面上得到電子,還原成金屬原子——電化學(xué)步驟;
3、金屬原子排列成一定構型的金屬晶體——生成新相步驟。
一、濃差極化
在電極過(guò)程中,反應粒子自溶液內部向電極表面傳送的單元步驟,稱(chēng)為液相傳質(zhì)步驟。
當電極過(guò)程為液相傳質(zhì)步驟所控制時(shí),電極產(chǎn)生濃差極化。液相傳質(zhì)過(guò)程可以由電遷移、對流和擴散三種方式來(lái)完成。
二、電化學(xué)極化
陰極反應過(guò)程中的電化學(xué)步驟進(jìn)行緩慢所導致的電極電位的變化,稱(chēng)為電化學(xué)極化。電極電位的這一變化也可認為是改變電極反應的活化能,從而對電極反應速度產(chǎn)生影響。
電極之所以發(fā)生極化,實(shí)質(zhì)上是因為電極反應速度、電子傳遞速度與離子擴散速度三者不相適應造成的。陰極濃差極化的發(fā)生,是離子擴散速度小于電極反應消耗離子的速度所致,而陰極電化學(xué)極化則是電子傳遞速度大于電極反應消耗電子的速度所致。