4、电迁移对稳态扩散过程的影响 问题： 仅含AgNO,的溶液在阴极表面附近液层中是如何传质的？ 物理模型：Ag在阴极放电，电极表面液层中Ag浓度降低 阴 电迁作用 稳态扩散时：c:=f(x) Ag 极 Ag:扩散与电迁移方向相同 扩散作用 两作用相互叠加。 电迁作用 NO3:扩散与电迁移方向相反 两作用相互抵消。 浓度增大方向 电场方向 达稳态扩散后阴阳离子的运动情况 内容 一内容 ◇回主目录 5返回
上一内容 下一内容 回主目录 返回 4、电迁移对稳态扩散过程的影响 问题： 仅含AgNO3的溶液在阴极表面附近液层中是如何传质的？ NO3 -：扩散与电迁移方向相反 两作用相互抵消。 Ag + ：扩散与电迁移方向相同 两作用相互叠加。 物理模型：Ag+在阴极放电，电极表面液层中Ag+浓度降低 稳态扩散时： 达稳态扩散后阴阳离子的运动情况
稳态扩散下阴阳离子的总传质流量 Ag、NO3离子的电迁移流量： J+,电迁=+C+D,=+C4w,E 由淌度定义：u= max J电迁=-CD.=-CuE E Ag、NO3离子的扩散流量：（由菲克第一定律) J+扩散=一D dx J扩散=-D dc_ d Ag、NO3离子总的传质流量： J+=J+电迁+J+,扩散=+C+弘，E-D, dx dC J=J电迁+J扩散=-CuE-D dx 上一内容 ·下一内容 ◇回主目录 5返回
上一内容 下一内容 回主目录 返回 稳态扩散下阴阳离子的总传质流量 Ag+ 、NO3 -离子的电迁移流量： J C C u E J C C u E − − − − − + + + + + = − = − = + = + 电迁 电迁 , , Ag+ 、NO3 -离子的扩散流量： （由菲克第一定律） dx dC J D dx dC J D − − − + + + = − = − 扩散 扩散 , , Ag+ 、NO3 -离子总的传质流量： 0 , , , , = + = − − = = + = + − − − − − − − − + + + + + + + dx dC J J J C u E D dx dC J J J C u E D 电迁 扩散 电迁 扩散 max v u E 由淌度定义： =
若用电流密度表示，则有：（注：还原电流为正） 稳态扩散时：人=F(-J,)=F(-C,4E+DC) dx i=FJ=0 扩散系数与离子淌度有如下关系： RT D 4 F 对于1-1价电解质有如下关系： dc -CuE-D dc C.u E=-D dx d →CE=- RT dC. D. dc. RT D F d dx dc. C=C C.uE=-D. dx 上一内容 下一内容 ◇回主目录 5返回
上一内容 下一内容 回主目录 返回 若用电流密度表示，则有： （注：还原电流为正） 0 ( ) ( ) = = = − = − + − − + + + + + + j FJ dx dC j F J F C u E D 扩散系数与离子淌度有如下关系： i ui zF RT D = 对于1-1价电解质有如下关系： 0 dC C u E D dx RT D u F C C − − − − − − − + − − = = = dx dC u D dx dC F RT C E + + + + + = − = − 稳态扩散时： dx dC C u E D + + + = − + + + = dC C u E D dx − − −
Ag离子总的电流密度为： J,=F(-J+)=2FD. dC. dx 由于只有Ag+离子参加电极反应，故稳态电极反应速度为： j=j=2FD dC±=2j4,扩散 dx 注意： 1、上式仅适用于z-z价电解质体系； 2、对于非Z-z价，凡是正离子在阴极还原或负离子在阳极 氧化，离子电迁移总是使稳态电流密度增大；反之亦然。 上一内容 下一内容 ◇回主目录 5返回
上一内容 下一内容 回主目录 返回 dx dC j F J FD + + = − + = 2 + ( ) Ag+离子总的电流密度为： 由于只有Ag+离子参加电极反应，故稳态电极反应速度为： 2 2 +,扩散 + = + = + = j dx dC j j FD 注意： 1、上式仅适用于z-z价电解质体系； 2、对于非z-z价，凡是正离子在阴极还原或负离子在阳极 氧化，离子电迁移总是使稳态电流密度增大；反之亦然
(二)非稳态扩散（暂态过程） 现象： 任何电极过程在达到稳态扩散之前，都必须经过非稳态扩 散过程。c:=f(x,t) 研究非稳态扩散的意义： (1)了解稳态扩散过程建立的可能性和所需要的时间； (2)实现非稳态扩散过程的电化学快速测试。 研究非稳态扩散动力学规律的思路： 扩散流量J→扩散电流密度→电流密度与电极电位的关系 上一内容 下一内容 ◇回主目录 5返回
上一内容 下一内容 回主目录 返回 （二）非稳态扩散（暂态过程） • 现象： • 任何电极过程在达到稳态扩散之前，都必须经过非稳态扩 散过程。 研究非稳态扩散的意义： （1）了解稳态扩散过程建立的可能性和所需要的时间； （2）实现非稳态扩散过程的电化学快速测试。 研究非稳态扩散动力学规律的思路： 扩散流量J →扩散电流密度 j →电流密度与电极电位的关系