Galvenā atšķirība starp koncentrācijas polarizāciju un kinētisko polarizāciju ir tā, ka koncentrācijas polarizācija rodas no elektrolīta koncentrācijas izmaiņām, savukārt kinētiskā polarizācija ir statiskās caurlaidības izmaiņas.
Koncentrācijas polarizāciju un kinētisko polarizāciju var raksturot kā ieguldījumu sistēmas pārpotenciālā. Abos gadījumos reakcijai un elektronu pārnešanai elektroda-elektrolīta starpfāzē ir nepieciešams pārmērīgs potenciāls.
Kas ir koncentrācijas polarizācija?
Koncentrācijas polarizācija ir elektrolīta elementa polarizācijas daļa, kas rodas elektrolīta koncentrācijas izmaiņu rezultātā, ko izraisa strāvas pāreja caur elektrodu/šķīduma saskarni. Mēs lietojam šo terminu tādās jomās kā elektroķīmija un membrānu zinātne.
Šajā kontekstā terminu polarizācija var saprast kā elektroķīmiskā potenciāla starpības nobīdi šūnā no līdzsvara vērtības, ko iegūstam šai sistēmai. Tāpēc termins ir līdzvērtīgs koncentrācijas pārpotenciālam.
Kad ir kāda ķīmiska suga, kas piedalās elektroķīmisko elektrodu reakcijā ar nepietiekamu piegādi, mēs varam novērot šīs sugas koncentrācijas samazināšanos uz virsmas, kas arī izraisa difūziju. Mēs varam pievienot difūziju migrācijas transportēšanai uz virsmu, lai saglabātu patēriņa līdzsvaru un piegādātu sugas.
Turklāt mēs varam novērot, ka koncentrācijas polarizācija palielina sāls noplūdi caur membrānu un palielina katlakmens/piesārņojuma attīstības iespējamību. Tāpēc mēs varam arī novērot, ka pasliktinās atdalīšanas selektivitāte un membrānas kalpošanas laiks.
Attēls 01: koncentrācijas polarizācija
1. attēlā parādītas plūsmas un koncentrācijas profili noteiktā membrānā ar tās apkārtējo šķīdumu. Attēlā (a) parādīta virzošā spēka pielietošana sistēmai sākotnējā līdzsvara stāvoklī. Šeit selektīvi caurejošo sugu plūsma membrānā ir lielāka nekā tās plūsma šķīdumā. Attēlā (b) parādītas koncentrācijas, kas izraisa difūzijas transportu, kas savukārt palielina kopējo plūsmu šķīdumā, samazinot plūsmu membrānā.
Kas ir kinētiskā polarizācija?
Kinētisko polarizāciju var raksturot kā šķīduma statiskās caurlaidības izmaiņas attiecībā pret tīra šķīdinātāja caurlaidību. Svarīgs termins attiecībā uz kinētisko polarizāciju ir kinētiskās polarizācijas deficīts, kas attiecas uz šķīduma statiskās caurlaidības samazināšanos salīdzinājumā ar tīra šķīdinātāja caurlaidību. Parasti šī faktora samazinājums ir proporcionāls šķīdinātāja dielektriskā relaksācijas laika un šķīduma zemfrekvences vadītspējas reizinājumam.
Kinētiskā polarizācija ir stāvoklis, kurā strāvu ierobežo ātrums, ar kādu elektroni pārvietojas starp elektrodu virsmām un reaģentiem šķīdumā.
Kāda ir atšķirība starp koncentrācijas polarizāciju un kinētisko polarizāciju?
Koncentrācijas polarizāciju un kinētisko polarizāciju var raksturot kā ieguldījumu sistēmas pārpotenciālā. Galvenā atšķirība starp koncentrācijas polarizāciju un kinētisko polarizāciju ir tāda, ka koncentrācijas polarizācija rodas no elektrolīta koncentrācijas izmaiņām, savukārt kinētiskā polarizācija ir statiskās caurlaidības izmaiņas.
Kopsavilkums - koncentrācijas polarizācija pret kinētisko polarizāciju
Koncentrācijas polarizācija ir elektrolīta elementa polarizācijas daļa, kas rodas elektrolīta koncentrācijas izmaiņu rezultātā, ko izraisa strāvas pāreja caur elektrodu/šķīduma saskarni. Kinētiskā polarizācija ir šķīduma statiskās caurlaidības izmaiņas attiecībā pret tīro šķīdinātāju. Galvenā atšķirība starp koncentrācijas polarizāciju un kinētisko polarizāciju ir tāda, ka koncentrācijas polarizācija ir elektrolīta koncentrācijas izmaiņu rezultāts, savukārt kinētiskā polarizācija ir statiskās caurlaidības izmaiņas.
