Электрическое поле в электролизе?

[mirs]

1 час назад, бродяга_ сказал:

есть еще вариант, когда электрод накапливает в себе продукты электролиза,

Оксидирование алюминия.

[podlyinarod]

Внимательно ознакомился с дискуссией. Много думал.

Вывод: и пористые мембраны, и стеклянные, и серобуромалиновые - электролиты. Просто в пористых, как в свободном жидком электролите, подвижны все существующие там в принципе ионы. В ряде твердых электролитов, используемых как мембраны - только некоторые, остальные "висит и размышляет головой: зачем в него с такой ужасной силой вмонтирован заряд полевой". Включая стекла стеклянных электродов.

Скорость диффузии ионов в ТЭ мала (она и в жидких невелика). Так что процесс примерно такой: с одной стороны ион натрия: "так, я встаю в очередь, за мной пока не занимайте!" - с другой дождавшийся своей очереди ион натрия выскакивает в соседний объём.

Находится там жидкий электролит, а только потом электрод, или сразу электрод - совершенно не принципиально. Если сразу - то сразу и разряжается.

Электрическое поле (постоянное) и в проводниках (первого рода - электронных - кроме сверхпроводников), и в электролитах (проводниках второго рода), по которым течет постоянный ток - существует. Но в подавляющем числе реальных электролитов актуальных для электролиза концентраций оно настолько невелико, что основную работу по перемещению ионов делает не миграция, а диффузия и конвекция. Только в узких приэлектродных областях, в случае существенной концентрационной поляризации (например, в 0,1 мм от катода высосало почти все катионы, разряжающиеся на катоде, и соответственно поле выкинуло оттуда почти все анионы) возникает существенная миграция.

И кстати, это объясняет, откуда берутся концентрационные заряды. В самом деле, если в этих 0,1 мм "почти ничего нету", то электрическое сопротивление этого слоя намного выше такового более дальних от электрода слоёв такой же толщины; раз так, то на приэлектродном слое больше и падение напряжения, а значит, больше поле, которое не может быть обусловленным только зарядами электродов (иначе бы оно было "везде одинаковым", без учёта геометрии поля зарядов - считаем, что у нас расстояние между электродами много меньше размеров электродов, как в электрическом конденсаторе). Значит, в зонах перепада концентраций имеются ионы, не скомпенсированные ионами противоположного знака, которые и создают эти поля.

 

Изменено 31 Мая, 2024 в 15:21 пользователем podlyinarod

[бродяга_]

В 31.05.2024 в 18:14, podlyinarod сказал:

Но в подавляющем числе реальных электролитов актуальных для электролиза концентраций оно настолько невелико, что основную работу по перемещению ионов делает не миграция, а диффузия и конвекция. Только в узких приэлектродных областях, в случае существенной концентрационной поляризации (например, в 0,1 мм от катода высосало почти все катионы, разряжающиеся на катоде, и соответственно поле выкинуло оттуда почти все анионы) возникает существенная миграция.

если устроить перемешивание электролита, рабочий ток может быть существенно увеличен, тут как раз будет повышение диффузии и конвенции.

[podlyinarod]

В 31.05.2024 в 19:10, бродяга_ сказал:

если устроить перемешивание электролита, рабочий ток может быть существенно увеличен

Это да. При постоянном напряжении, когда электрод шевелишь, чтобы посмотреть, какое покрытие получается - ток растёт процентов на 20.

[бродяга_]

В 31.05.2024 в 19:38, podlyinarod сказал:

чтобы посмотреть, какое покрытие получается - ток растёт процентов на 20.

это другое. в нормальном процессе ток не меняется. разве что плохой контакт с деталью или пузырьки газов...

вот если катод вал и вращается с скоростью 10 оборотов в секунд, то ток может быть увеличен кратно.

скорость наращиваемой толщины достигать миллиметры в час на диаметр.

[podlyinarod]

В 31.05.2024 в 21:37, бродяга_ сказал:

в нормальном процессе ток не меняется

У меня не нормальный, очень разбавлен и работает на грани суровой концентрационной поляризации. Но чисто в познавательных целях очень интересный эксперимент. Согласен, что в правильной гальванике к такой сильной поляризации не подходят и близко.

Изменено 31 Мая, 2024 в 18:39 пользователем podlyinarod

[dmr]

В 31.05.2024 в 23:37, бродяга_ сказал:

если катод вал и вращается

А если катод неподвижный а электролит рядом "миксером" вращать?

[бродяга_]

В 31.05.2024 в 21:38, dmr сказал:

А если катод неподвижный а электролит рядом "миксером" вращать?

это тоже применяется на практике.

[podlyinarod]

А что Эйнштейн и Мах говорили про относительность движения? Что вал в растворе, что раствор вокруг вала, что пнем по сове, что совой об пень...

Изменено 31 Мая, 2024 в 18:41 пользователем podlyinarod

[бродяга_]

главное движение эл. ускоренное перемешивание...

Изменено 31 Мая, 2024 в 18:43 пользователем бродяга_