Kluczowa różnica między polaryzowalną i niepolaryzowaną elektrodą polega na tym, że polaryzowalne elektrody mają separację ładunku na granicy elektroda-elektrolit, podczas gdy niepolaryzowalne elektrody nie mają separacji ładunku na tej granicy elektroda-elektrolit.
Polaryzacja elektrod w elektrochemii odnosi się do zmniejszenia wydajności baterii. Jest to zbiorcze określenie używane do określenia pewnych mechanicznych skutków ubocznych procesów elektrochemicznych, w wyniku których na styku elektrody i elektrolitu powstają bariery izolujące. Te efekty uboczne mogą wpływać na mechanizm reakcji wewnątrz baterii, a także na chemiczną kinetykę korozji i osadzania metalu. Główne skutki uboczne obejmują polaryzację aktywacyjną i polaryzację stężenia. Polaryzacja aktywacyjna odnosi się do gromadzenia się gazów na styku elektrody i elektrolitu, podczas gdy polaryzacja stężeniowa odnosi się do nierównomiernego zubożenia odczynników w elektrolicie, powodującego gradient stężenia w warstwach granicznych.
Co to jest elektroda polaryzacyjna?
Spolaryzowana elektroda to elektroda w ogniwie elektrochemicznym, która charakteryzuje się separacją ładunku na granicy elektroda-elektrolit. Możemy zaobserwować, że ten rodzaj polaryzowalnej elektrody jest elektrycznie równoważny kondensatorowi. Idealna polaryzowalna elektroda jest hipotetyczną substancją, która charakteryzuje się brakiem netto prądu stałego między dwiema stronami podwójnej warstwy elektrycznej. Innymi słowy, między powierzchnią elektrody a elektrolitem nie ma prądu faradowego. Dlatego każdy prąd przejściowy przepływający przez ten system jest uważany za prąd niefaradyczny.
Rysunek 01: Baterie: Małe ogniwa elektrochemiczne z elektrodami
Zachowanie tego typu elektrody jest spowodowane nieskończenie powolną reakcją elektrody, przy zerowej gęstości prądu wymiany, co sprawia, że zachowuje się ona jak kondensator pod wpływem elektryczności. Koncepcja chemiczna tej polaryzowalnej elektrody została opracowana przez naukowca F. O. Koeniga w 1934 roku. Elektroda platynowa jest klasycznym przykładem elektrody polaryzowalnej.
Co to jest elektroda niepolaryzacyjna?
Niespolaryzowana elektroda to elektroda w ogniwie elektrochemicznym, która charakteryzuje się brakiem rozdziału ładunku na granicy elektroda-elektrolit. Oznacza to, że ogniwa elektrochemiczne wyposażone w te elektrody mają prąd faradowy, który może swobodnie przepływać bez polaryzacji. Idealną niepolaryzowaną elektrodą jest hipotetyczna elektroda mająca tę właściwość, że nie ma separacji ładunku. Potencjał niepolaryzowalnej elektrody nie zmienia się od jej potencjału równowagi po przyłożeniu prądu. Możemy zaobserwować przyczynę tego zachowania jako nieskończenie szybką reakcję elektrody, która ma nieskończoną gęstość prądu wymiany. Ten rodzaj elektrod może zachowywać się jak strzał elektryczny. Elektroda srebro/chlorek srebra jest klasycznym przykładem elektrody niepolaryzowalnej.
Jaka jest różnica między elektrodą polaryzowalną i niepolaryzowaną?
Spolaryzowane i niepolaryzowalne elektrody to dwa główne typy elektrod, które możemy znaleźć w ogniwach elektrochemicznych. Kluczową różnicą między polaryzowalną i niepolaryzowaną elektrodą jest to, że polaryzowalne elektrody mają separację ładunku na granicy elektroda-elektrolit, podczas gdy niepolaryzowalne elektrody nie mają separacji ładunku na tej granicy elektroda-elektrolit.
Poniższa infografika przedstawia bardziej szczegółowo różnice między elektrodami polaryzowalnymi i niepolaryzowalnymi.
Podsumowanie – Elektroda polaryzowalna i niepolaryzacyjna
Spolaryzowane i niepolaryzowalne elektrody to dwa główne typy elektrod, które możemy znaleźć w ogniwach elektrochemicznych. Kluczową różnicą między polaryzowalną i niepolaryzowaną elektrodą jest to, że polaryzowalne elektrody mają separację ładunku na granicy elektroda-elektrolit, podczas gdy niepolaryzowalne elektrody nie mają separacji ładunku na tej granicy elektroda-elektrolit.
