Ključna razlika između koncentracijske polarizacije i kinetičke polarizacije je ta da koncentracijska polarizacija dolazi od promjena u koncentraciji elektrolita, dok je kinetička polarizacija promjena statičke permitivnosti.
Polarizacija koncentracije i kinetička polarizacija mogu se opisati kao doprinosi prenaponu sustava. U oba slučaja, prenapon je potreban za reakciju i za prijenos elektrona preko međufaze elektroda-elektrolit.
Što je koncentracijska polarizacija?
Polarizacija koncentracije je dio polarizacije elektrolitičke ćelije koji je rezultat promjena u koncentraciji elektrolita uzrokovanih prolaskom struje kroz sučelje elektroda/otopina. Ovaj izraz koristimo u područjima kao što su elektrokemija i znanost o membranama.
U ovom kontekstu, pojam polarizacija možemo shvatiti kao pomak elektrokemijske razlike potencijala preko ćelije od ravnotežne vrijednosti koju dobivamo za ovaj sustav. Stoga je pojam ekvivalent koncentracijskom prenaponu.
Kada postoji kemijska vrsta koja sudjeluje u elektrokemijskoj reakciji elektrode koja ima manjak opskrbe, možemo primijetiti smanjenje koncentracije te vrste na površini, što također uzrokuje difuziju. Možemo dodati difuziju migracijskom transportu prema površini kako bismo održali ravnotežu potrošnje i isporučili vrstu.
Štoviše, možemo primijetiti da polarizacija koncentracije dovodi do povećanja curenja soli kroz membranu i povećava vjerojatnost razvoja kamenca/zaprljanja. Stoga također možemo primijetiti da se selektivnost odvajanja i životni vijek membrane pogoršavaju.
Slika 01: Polarizacija koncentracije
Slika 1 prikazuje tokove i profile koncentracije u određenoj membrani s okolnom otopinom. Slika (a) prikazuje primjenu pokretačke sile na sustav u početnom stanju ravnoteže. Ovdje je protok selektivno propusnih vrsta u membrani veći od protoka u otopini. Slika (b) prikazuje koncentracije koje dovode do difuzijskog transporta koji zauzvrat povećava ukupni tok u otopini, smanjujući tok u membrani.
Što je kinetička polarizacija?
Kinetička polarizacija može se opisati kao promjena statičke permitivnosti otopine u odnosu na onu čistog otapala. Važan pojam u vezi s kinetičkom polarizacijom je nedostatak kinetičke polarizacije, koji se odnosi na smanjenje statičke permitivnosti otopine u usporedbi s onom čistog otapala. Obično je smanjenje ovog faktora proporcionalno umnošku vremena dielektrične relaksacije otapala i niske frekvencije vodljivosti otopine.
Kinetička polarizacija je stanje u kojem je struja ograničena brzinom prijenosa elektrona između površina elektroda i reaktanata u otopini.
Koja je razlika između koncentracijske i kinetičke polarizacije?
Polarizacija koncentracije i kinetička polarizacija mogu se opisati kao doprinosi prenaponu sustava. Ključna razlika između koncentracijske polarizacije i kinetičke polarizacije je u tome što koncentracijska polarizacija dolazi od promjena u koncentraciji elektrolita, dok je kinetička polarizacija promjena statičke permitivnosti.
Sažetak – Koncentracijska polarizacija naspram kinetičke polarizacije
Polarizacija koncentracije je dio polarizacije elektrolitičke ćelije koji je rezultat promjena u koncentraciji elektrolita uzrokovanih prolaskom struje kroz sučelje elektroda/otopina. Kinetička polarizacija je promjena statičke permitivnosti otopine u odnosu na čisto otapalo. Ključna razlika između koncentracijske polarizacije i kinetičke polarizacije je u tome što je koncentracijska polarizacija rezultat promjena u koncentraciji elektrolita, dok je kinetička polarizacija promjena statičke permitivnosti.
