ток обмена

ТОК ОБМЕНА (плотность тока обмена)

осн. параметр электрохимической кинетики, характеризующий равные по величине скорости катодного и анодного процессов при равновесном электродном потенциале Е_р; обозначается i₀. Согласно теории замедленного разряда, для окислит.-вос-становит. р-пии типа Ох + neRed при потенциале E скорости катодного (прямого) и анодного (обратного) про цессов равны соотв.:

где η = E_p — Е- сдвиг потенциала электрода по отношению к его равновесному значению (см. поляризация), α-эмпирич. постоянная, наз. коэффициентом переноса (0α1), Т- абс. температура, F — постоянная Фарадея, R — газовая постоянная. При E = E_p η = 0 и== i₀. Проходящий через электрохим. цепь измеряемый (внешний) катодный ток i =-. При условии ηRT/F!25 мВ и i!, откуда следует, что

η = -(RT/αnF)lni₀ + RT/αnFlni

(см. Тафеля уравнение). С другой стороны, при |η|RT/F η = iRT/nFi₀. Таким образом, внеш. ток i вызывает тем большие отклонения от равновесного значения электродного потенциала, чем меньше i₀. С ростом концентрации веществ Ох и Red и их адсорбируемости на поверхности электрода Т. о. увеличивается.

Приведенные выше формулы позволяют рассчитать Т.о. на основе эксперим. зависимости η от i. Для одной и той же реакции катодного выделения H₂ в зависимости от природы электрода и состава раствора Т. о. может изменяться от 10 до 10 А/см². Независимый метод определения Т. о. основан на использовании радиоактивных изотопов. Например, при E = Е_р приводят в контакт амальгаму цинка, содержащую радиоактивный изотоп Zn, С раствором соли цинка со стабильным изотопом и измеряют рост радиоактивности раствора во времени. Скорость перехода радиоактивного изотопа в раствор определяется величиной Т. о., поэтому его можно рассчитать по изменению радиохим. активности раствора.

^{Лит.: Дамаскин Б. Б., Петрий О.А., Введение в электрохимическую кинетику, 2 изд., М., 1983, с. 234.}

_{Б. Б. Дамаскин}