Polarizarea în soluții de electrolit - studopediya

Stratul dublu electric

polarizarea electrolitica. Când cufundat într-o soluție de electrolit, doi electrozi de același metal, fiecare dintre ele capătă un potențial de electrod definit prin ecuația Nernst. Această valoare a capacității are loc în timpul echilibrului electrochimic, adică. E. În absența curentului din circuitul dintre electrozi. La conectarea electrozilor la o potențială sursă externă de energie a fiecăruia dintre electrozi în ceea ce privește schimbările de soluție, care afectează dinamica ionilor metalelor de tranziție în soluție și, în consecință, structura stratului dublu apropiat electrod: în zona catodului în stratul dublu concentrația de creștere a ionilor pozitivi și zona anodică va scădea și concentrația, respectiv, [c] și [c] a. Acest lucru va duce la apariția în câmpul electric spațiu interelectrodic a cărui intensitate este îndreptată opus câmpului extern produs de o sursă de curent, adică. E. Polarizarea are loc substanțe între electrozi. Potențialele electrozilor schimbat și a devenit egal cu

Între electrozi este o diferență de potențial

Cantitatea E se numește o forță electromotoare (EMF) polarizare. Ea este îndreptată împotriva diferenței de potențial generat între electrozii unei surse de alimentare externă. Magnitudinea En va fi totuși determinată prin formula (4.20) numai în momentul inițial, deoarece trecerea curentului în soluția de electrolit a ionilor în soluția care intră în reacția electrochimică cu materialul de electrod, a cărui compoziție variază ca presupune o modificare a tensiunii de polarizare. Rezistența curentului care trece prin soluția de electrolit cauzată de diferența dintre tensiunea exterioară și o tensiune de polarizare U, și, prin urmare, legea regiunii de lanț Ohm conținând electrolit, are forma

Stabilirea unor emf și extincția polarizare caracterizează timpul de relaxare, care este egal cu aproximativ 10 -4-10 -2 sec.

Tensiunea de polarizare Disponibilitate duce la anumite dificultăți în măsurarea rezistenței soluțiilor de electroliți, deoarece curentul în astfel de circuite, în primul rând, mai mică decât cea care ar fi de așteptat, în conformitate cu legea lui Ohm pentru metale, și, pe de altă parte, ea nu rămâne constantă. Aceste dificultăți sunt eliminate prin utilizarea electrod non-polarizabil speciale, care includ, de exemplu, de multe ori folosit la masurarea electrodului bioelectrice clorura de argint. Un astfel de electrod este un vas A (fig.), Umplut cu o soluție de clorură de potasiu, care este imersată într-un fir de argint acoperit cu un strat subțire de AgCl. Electrodul este conectat cu porțiunea de circuit de testare prin tubul de evacuare B, care este o soluție de clorură de potasiu și sârmă de argint este conectat la o sursă de curent sau de la un galvanometru. Dacă trecerea curentului va fi argint electrod pozitiv pe suprafața de soluție de clor eliberată care, totuși, nu duce la polarizarea argintului, ca prin conectarea la aceasta, formează o clorură de argint, rezultând într-o clorură de argint cu grosimea de acoperire crește. Dacă electrodul negativ este de argint, argintul din acestea atomi, care din nou nu duce la electrodul de polarizare alocat. Astfel, pentru a nu se produce nici o direcție a curentului de electrod de polarizare.

În plus față de electrolit, în obiecte biologice apar unele tipuri specifice de polarizare.

polarizare de suprafață. Acest tip de polarizare are loc în soluții de electrolit asupra organismelor, ale căror suprafețe au legat sarcini electrice (de exemplu, membrane biologice). Acești ioni sunt atrase din soluție, formând un strat dublu electric. Într-un câmp electric extern, redistribuirea ionilor în stratul dublu, t. E. Fenomenul de polarizare. Timpul de relaxare al acestui proces de la 1 ms la 1 s.

Makrosgrukturnaya polarizare. Aceasta are loc în soluții de electrolit la situri cu eterogenității electrice semnificative (de exemplu, celule sau organite). ioni pozitivi și negativi se deplasează sub influența unui câmp electric extern în direcții opuse, la fel ca în citoplasmă și mediul extracelular, ajunge la suprafața membranei și se acumulează în jurul ei, deoarece membrana nu trece multe dintre ionii prin. Ca urmare a celulei și organite sale dobândi momente de dipol. Timpul de relaxare a polarizării macrostructurale 10 -8-10 -3 sec. Acest tip de polarizare joacă rolul cel mai important în sistemele biologice în comparație cu alte tipuri de polarizare, ca orice tesut este compus dintr-un număr mare de celule. Prin urmare, permitivitatea obiectelor biologice, măsurată într-un câmp electric static este foarte mare.

Membrana celulară care separă sarcini electrice de semne opuse, un condensator a cărui capacitate electrică este determinată de efectele de polarizare. Valorile măsurate la capacitate Polarizarea un curent constant, destul de semnificativ - la 0,1 la 10 kp per 1 m2 de suprafață a membranei. Trebuie remarcat faptul că o mare capacitate de polarizare - celulele vii o trăsătură caracteristică doar intacte, iar când acesta moare este redus drastic. În vasul se adaugă capacitatea statică polarizator în sine biomembrane format straturi lipidice cu cap încărcat; ajunge la o valoare de aproximativ 1 kp pe 1 m 2. statică și polarizare capacitate în obiecte biologice pot fi considerate ca fiind conectate în serie.