Diferența cheie dintre polarizarea concentrației și polarizarea cinetică este că polarizarea concentrației provine din modificările concentrației electrolitului, în timp ce polarizarea cinetică este modificarea permitivității statice.
Polarizarea concentrației și polarizarea cinetică pot fi descrise ca contribuții la supra-potențialul unui sistem. În ambele acestea, suprapotenţialul este necesar pentru reacţie şi pentru transferul de electroni prin interfaza electrod-electrolit.
Ce este polarizarea concentrației?
Polarizarea concentrației este partea de polarizare a unei celule electrolitice care rezultă din modificările concentrației de electrolit care sunt cauzate de trecerea curentului prin interfața electrod/soluție. Folosim acest termen în domenii precum electrochimia și știința membranelor.
În acest context, putem înțelege termenul de polarizare ca deplasarea diferenței de potențial electrochimic de-a lungul celulei față de valoarea de echilibru pe care o obținem pentru acest sistem. Prin urmare, termenul este echivalent cu suprapotenţialul de concentrare.
Atunci când există o specie chimică care participă la o reacție electrochimică a electrodului având o aprovizionare scurtă, putem observa o scădere a concentrației acestei specii la suprafață, ceea ce provoacă și difuzie. Putem adăuga difuzie la transportul migrației către suprafață pentru a menține echilibrul de consum și pentru a livra specia.
Mai mult, putem observa că polarizarea concentrației duce la o creștere a scurgerii de sare prin membrană și crește probabilitatea de apariție a depunerilor/încărcării. Prin urmare, putem observa, de asemenea, că selectivitatea separării și durata de viață a membranei se deteriorează.
Figura 01: Polarizarea concentrației
Figura 1 arată fluxurile și profilurile de concentrație dintr-o anumită membrană cu soluția înconjurătoare. Figura (a) arată aplicarea unei forțe motrice asupra unui sistem în starea inițială de echilibru. Aici, fluxul speciilor care pătrund selectiv în membrană este mai mare decât fluxul acesteia în soluție. Figura (b) prezintă concentrațiile care dau naștere transportului de difuzie care, la rândul său, crește fluxul total în soluție, scăzând fluxul în membrană.
Ce este polarizarea cinetică?
Polarizarea cinetică poate fi descrisă ca schimbarea permitivității statice a soluției în raport cu cea a solventului pur. Un termen important în ceea ce privește polarizarea cinetică este deficiența de polarizare cinetică, care se referă la reducerea permisivității statice a soluției în comparație cu cea a solventului pur. De obicei, scăderea acestui factor este proporțională cu produsul dintre timpul de relaxare dielectrică al solventului și conductivitatea de joasă frecvență a soluției.
Polarizarea cinetică este o condiție în care curentul este limitat de viteza cu care electronii se transferă între suprafețele electrodului și reactanții din soluție.
Care este diferența dintre polarizarea concentrației și polarizarea cinetică?
Polarizarea concentrației și polarizarea cinetică pot fi descrise ca contribuții la supra-potențialul unui sistem. Diferența cheie dintre polarizarea concentrației și polarizarea cinetică este că polarizarea concentrației provine din modificările concentrației electrolitului, în timp ce polarizarea cinetică este modificarea permitivității statice.
Rezumat – Polarizarea concentrației vs polarizarea cinetică
Polarizarea concentrației este partea de polarizare a unei celule electrolitice care rezultă din modificările concentrației electrolitului cauzate de trecerea curentului prin interfața electrod/soluție. Polarizarea cinetică este modificarea permitivității statice a soluției în raport cu solventul pur. Diferența cheie dintre polarizarea concentrației și polarizarea cinetică este că polarizarea concentrației este rezultatul modificărilor concentrației electrolitului, în timp ce polarizarea cinetică este modificarea permitivității statice.
