2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Kao što je već rečeno, elektrohemijski sistem mora biti sastavljen od najmanje dve elektrode (elektronski provodnici) uronjeni u elektrolit koji transportuje jone, kao što je šematski prikazano na slici 1 gde se može videti da elektroni i elektroliti su osnovne komponente u kojima se javljaju elektrohemijske pojave.
Dakle, elektrohemijske studije mogu se klasifikovati kao fokusirane na dva glavna i različita cilja: proučavanje elektroda i proučavanje elektrolita.
Važno je napomenuti da, kada električna struja kruži kroz sistem, njegove komponente mogu, ali ne moraju biti podvrgnute nepovratnim hemijskim transformacijama, na primjer, u procesima metalne korozije. U ovim okolnostima, gore navedene studije moraju uzeti u obzir da li je sistem u svom ravnotežnom stanju.
Ovi koncepti se primjenjuju i na spontane i na nespontane sisteme: u prvom slučaju, spajanje elektroda na izvor električne energije izaziva pojavu para elektrolitičkih reakcija koje rezultiraju pojavom električne struje.
U drugom slučaju, nametanje električne struje rezultira pojavom para reakcija. U nedostatku ovih procesa, sistem će biti u ravnoteži. U nedostatku ovih procesa, sistembit će u ravnoteži.
Pre ove tabele, ciljevi elektrohemijske nauke mogu se pojednostaviti u okviru sledećih tema:
a- Studije elektrolita
Mogu se izvesti u ravnotežnim uslovima, odnosno kada ne cirkuliše električna struja, fokusirajući se na koncepte termodinamike elektrolita, teorije elektrolitičke disocijacije, teorije interakcije jona i jona, jon-dipola, itd. i iz jonske ravnoteže u rastvoru. U neravnotežnim uslovima, kada električna struja cirkuliše, razmatraju se fenomeni transporta mase ili tačnije difuzija, migracija i konvekcija. Na dodiplomskim predmetima, glavni fokus je općenito stavljen na migratorne fenomene ili posebno na koncepte i teorije elektrolitičke provodljivosti, što otprilike odgovara fenomenološkom opisu koji proizlazi iz primjene Ohmovog zakona na elektrolitički provodnik..
b- Studije sučelja elektroda/rješenja
Kako se elektrohemijski fenomeni javljaju na interfejsu elektroda/otopina, elektrohemijske studije se često fokusiraju na procese koji se dešavaju u ovoj zoni. Pod uslovima ravnoteže, studije moraju koristiti koncepte elektrohemijske termodinamike da bi se pozabavile ravnotežama reakcija i ravnotežama prisutnim na interfejsima, uključujući u poslednjem slučaju teorije dvostrukog električnog sloja koji je rezultat anizotropije sila kojenastaje kada se dvije faze različitog sastava dovedu u kontakt. U neravnotežnim uslovima, električna struja cirkuliše ili se javljaju pojave korozije, većina studija se sprovodi na osnovu koncepata hemijske kinetike.
Fenomen prolaska električne struje kroz elektrohemijsku ćeliju uzrokuje neravnotežu u sistemu koja se može pojednostaviti karakterizirati sljedećim fenomenima koji se manifestiraju unutar sistema
a- Nužno se javlja nekoliko reakcija u elektrodama (prijenos naboja)
b- Verificirano je kretanje vrsta u otopini elektrolita (jonska provodljivost)
c- Nastaje fenomen elektrolitičke polarizacije (pomeranje potencijala elektroda), što je posledica prethodna dva
Ovi fenomeni su predmet specifičnog proučavanja elektrohemijske kinetike.
