Podstawy elektrochemii i korozji

Prezentacja na temat: "Podstawy elektrochemii i korozji"— Zapis prezentacji:

1 Podstawy elektrochemii i korozji
wykład dla III roku kierunków chemicznych Wykład II Podstawy elektrochemii i korozji Dr Paweł Krzyczmonik Pracownia Elektrochemii i Korozji Uniwersytet Łódzki Luty 2012

2 Podstawy elektrochemii i korozji
Podstawy procesów elektrodowych 1. Budowa podwójnej warstwy elektrochemicznej na granicy faz elektroda roztwór elektrolitu. 2. Procesy adsorpcji. Prąd faradajowski i pojemnościowy. 3. Równowagi w heterogenicznych układach elektrochemicznych. 4. Procesy elektrodowe samorzutne i wymuszone, rola potencjału elektrody. 5. Fenomenologiczna teoria szybkości procesów elektrodowych. Podstawy elektrochemii i korozji

3 Budowa podwójnej warstwy elektrochemicznej
Jeśli T, p = const gdzie Podstawy elektrochemii i korozji Izoterma adsorpcji Gibbsa Równanie Gibbsa-Lippmana

4 Podstawy elektrochemii i korozji
Budowa podwójnej warstwy elektrochemicznej Podstawy elektrochemii i korozji Model warstwy elektrochemicznej według propozycji Helmholtza. Model warstwy elektrochemicznej według propozycji Gouy-Chapmana.

5 Podstawy elektrochemii i korozji
Budowa podwójnej warstwy elektrochemicznej Podstawy elektrochemii i korozji Model warstwy elektrochemicznej zaproponowany przez Sterna jest połączeniem modeli Helmholtza i Gouy-Chapmana. Zmiana potencjału w zależności od grubości warstwy granicznej ma początkowo charakter liniowy, a później hiperboliczny

6 Podstawy elektrochemii i korozji
Budowa podwójnej warstwy elektrochemicznej Podstawy elektrochemii i korozji Współczesna propozycja podstawowego modelu warstwy elektrochemicznej. a - zaadsorbowane dipole wody, b - specyficznie zaadsorbowane aniony, c - hydratowane jony tworzące warstwę Helmholtza (OHP), d - hydratowane jony w warstwie rozmytej. Na rysunku pominięto hydratowane aniony

7 Podstawy elektrochemii i korozji
Budowa podwójnej warstwy elektrochemicznej Podstawy elektrochemii i korozji Model warstwy elektrochemicznej w roztworze zawierającym powierzchniowoczynne cząsteczki organiczne: a - dipole wody, b - zaadsorbowane molekuły organiczne, c - specyficznie zaadsorbowane aniony, d - hydratowane jony tworzące warstwę OHP1 w odległości wynikającej z oddziaływań dipoli wody w IHP, e - OHP2 odległa od elektrody w zależności od oddziaływań molekuł organicznych, f - hydratowane jony w warstwie dyfuzyjnej

8 Podstawy elektrochemii i korozji
Budowa podwójnej warstwy elektrochemicznej Podstawy elektrochemii i korozji Model warstwy elektrochemicznej i rozkład potencjałów na granicy faz półprzewodnik - roztwór elektrolitu

9 Procesy adsorpcji. Prąd faradajowski i pojemnościowy.
Prąd faradajowski – związany z zachodzeniem procesów elektrodowych, utlenienia i redukcji i w związku z tym z przepływem ładunku przez granicę faz. Prąd pojemnościowy – związany z procesem ładowania warstwy podwójnej i procesami adsorbcji. Prąd związany z rozdzieleniem ładunku. Procesy adsorbcji Podstawy elektrochemii i korozji Specyficzna adsorpcja anionów i kationów Specyficzna adsorpcja substancji organicznych nie ulegających procesom elektrodowym Specyficzna adsorpcja substancji organicznych ulegających procesom elektrodowym

10 Np. reakcja w ogniwie Daniella Np. elektroliza roztworu AgNO3
Procesy elektrodowe Podstawy elektrochemii i korozji E=0V E≠0V Np. reakcja w ogniwie Daniella Np. elektroliza roztworu AgNO3 Cu2+ + 2e →Cu0 Ag+ + 2e →Ag0

11 Podstawy elektrochemii i korozji
Procesy elektrodowe Podstawy elektrochemii i korozji E≠0V E=0V Zn0 → Zn2+ + 2e 2Cl- → Cl2 + 2e

12 Podstawy elektrochemii i korozji
Fenomenologiczna teoria szybkości procesów elektrodowych Podstawy elektrochemii i korozji Równanie Volmera-Butlera

13 Podstawy elektrochemii i korozji
Równanie Volmera-Butlera Podstawy elektrochemii i korozji Gdzie:

14 Podstawy elektrochemii i korozji
Literatura J.O’M. Bockris, J.K. Reddy, Modern Electrochemistry, Plenum Rosetta, New York, 1973 H.Scholl, T. Błaszczyk , P.Krzyczmonik, " Elektrochemia - Zarys teorii i praktyki", Wyd. U Ł , 1998 I.Koryta, I.Dvorak,V.Bohackowa, "Elektrochemia", PWN , G.Kortum, "Elektrochemia". W.Libuś, Z.Libuś, "Elektrochemia", PWN , A.J.Bard, G.Inzelt, F.Scholz, Electrochemical Dictionary Springer,2008 A.Kisza, Elektrochemia I, Jonika, WNT Warszawa, 2000 A.Kisza, Elektrochemia II, Elektrodyka, WNT Warszawa, 2001 Podstawy elektrochemii i korozji

15 Podstawy elektrochemii i korozji
Dziękuje za uwagę Podstawy elektrochemii i korozji