氫離子交換電流密度與超電勢

『壹』 Tafel公式里的a與什麼有關，是什麼關系

塔菲爾公式是塔菲爾於1905年提出的經驗公式，其數學表達式為:

η=a+blgI

式中過電位和電流密度i均取絕對值(即正值)，a和b為兩個常數。

• a表示電流密度為單位數值(1A/cm2)時的過電位值，它的大小和電極材料的性質、電極表面狀態、溶液組成及溫度等因素有關，根據a值的大小，可以比較不同電極體系中進行電子轉移步驟的難易程度。

• b值是一個主要與溫度有關的常數，對大多數金屬而言，常溫下b的數值在0.12V左右。

『貳』 寫出塔菲爾公式，並說明他適用於什麼體系和什麼范圍

塔菲爾公式是塔菲爾於1905年提出的經驗公式，其數學表達式為:η=a+blgI式中過電位和電流密度i均取絕對值(即正值)，a和b為兩個常數，a表示電流密度為單位數值(1A/cm2)時的過電位值，它的大小和電極材料的性質、電極表面狀態、溶液組成及溫度等因素有關，根據a值的大小，可以比較不同電極體系中進行電子轉移步驟的難易程度。B值是一個主要與溫度有關的常數，對大多數金屬而言，常溫下b的數值在0.12V左右。
塔菲爾(Tafel)1905年在研究氫超電勢時，發現在一定范圍內，超電勢(η)與電流密度(i)有如下關系:
η=a+b*log|i|
該公式適用於電流密度較高的區域。在i非常小時，此式不適用。在i很小、超電勢也很小(η<±0.03伏)時，超電勢與電流密度呈線性關系，即η=ki。k為比例常數。

『叄』 什麼叫氫超電勢氫超電勢與哪些因素有關

氫超電勢 ：氫電極發生極化反應的超電勢。
氫超電勢與電流密度、電極材料及其表面狀態、溫度、電解液組成、濃度及溶液中的雜質等因素有關。

『肆』 電化學中的超電勢是怎麼回事

當電極處於平衡狀態,電極上無電流通過時,這時的電極電勢分別稱為陽極平衡電勢和陰極平衡電勢.在有電流通過時,隨著電極上電流密度的增加,電極實際分解電勢值對平衡值的偏離也愈來愈大,這種對平衡電勢的偏離現象稱為電極的極化.
極化產生的原因
根據極化產生的不同原因,通常把極化大致分為兩類：濃差極化和電化學極化（1）濃差極化：在電解過程中,電極附近某離子濃度由於電極反應而發生變化,本體溶液中離子擴散的速度又趕不上彌補這個變化,就導致電極附近溶液的濃度與本體溶液間有一個濃度梯度,這種濃度差別引起的電極電勢的改變稱為濃差極化,用攪拌和升溫的方法可以減少濃差極化,但也可以利用滴汞電極上的濃差極化進行極譜分析.（2）電化學極化：電極反應總是分若干步進行,若其中一步反應速率較慢,需要較高的活化能,為了使電極反應順利進行所額外施加的電壓稱為電化學超電勢（亦稱為活化超電勢）,這種極化現象稱為電化學極化.

『伍』 標准氫電極的鉑的選擇

在選擇用於標准氫電極的鉑時，應考慮如下幾個因素： 鉑的活潑程度（越不活潑自然越不會被腐蝕）； 催化氫氣變為氫離子的反應的性能； 鉑固有的交換電流密度高低； 可逆性的高低（兩個完好的標准氫電極的電勢相差不超過10μV）； 鉑表面是否有被鍍過（如鍍一層鉑黑）。這是為了： 增大總的表面積。這會增大了反應的性能，加快反應速率。 更好地吸附氫氣到表面上，同樣能夠加快反應速率。 其他的金屬也能用作電極並起到相似的作用，例如鈀。

『陸』 關於溶液中的超電勢和溶液中的「動力學阻礙」，幫忙解釋下

超電勢，是指實際分解電壓 大於 理論分解電壓的重要因素。它的大小主要與電極材料和電流密度的大小有關。可歸咎於動力學原因導致電解反應處於非平衡狀態 所致。 動力學因素，如，通常用的是濃度，應該考慮離子之間的相互作用，用活度來代替濃度壓強用逸度來進行校正，用條件平衡常數代替熱力學平衡常數，用實際電極電勢代替理論電極電勢等超電勢的存在，有可能使電解時 ，電極上的放電順序發生改變。如電解食鹽水，陰極上一般認為是H+放電。因為 Na+/Na 的標准電極電勢遠遠小於H +/H2的但是當用金屬汞陰極時， 首先析出的卻是 Na（形成鈉汞奇），原因是氫在汞電極上的超電勢太大。同樣的道理，電解ZnSO4可以在陰極析出Zn而不析出H2。

『柒』 為什麼有氫超電勢什麼是超電勢比較析氫和析氧超電勢

在許多電化學反應中，電極上有電流通過時所表現的電極電勢（I）跟可逆電極電勢（r）之間偏差的大小（絕對值），叫做超電勢（曾用名過電勢），記作η，即η=|r-I|
可逆電極電勢（r）指在可逆地發生電極反應（如在充電和放電時）時電極具有的電勢。但是電化學反應中（如電解操作），當電流通過電極時，發生的必然是不可逆電極反應。產生偏差的原因主要是由於電池內阻R引起的電勢降（IR）和不可逆條件下兩個電極的極化。發生電極極化的主要原因有兩種：（1）濃差極化
當有電流通過電極時，因離子擴散遲緩而導致電極表面附近的離子濃度跟本體溶液中的不同，使I和r發生偏差。這部分偏差叫濃差超電勢。將溶液強烈攪拌或升高溫度，加快離子擴散，可以減小濃差超電勢。（2）活化極化
當有電流通過時，由於電化學反應進行的遲緩性造成電極帶電程度跟可逆情況時不同，導致I偏離r的現象。這部分偏差叫活化超電勢。一般金屬離子在陰極上被還原時，活化超電勢數值都比較小。但有氣體析出時，例如陰極析出H2，陽極析出O2和Cl2時，數值就較大。
超電勢跟通過電極的電流密度（i）有關。對電池來說，i越大，電池放電的不可逆程度越高，電池的端電壓越小，所能獲得電功也越少。對電解池來說，i越大，電解池放電的不可逆程度越高，兩極上所需外加電壓越大，所消耗掉的電功也越大。