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第五章 液相传质步骤动力学 研究液相传质动力学的意义 • 液相传质常是电极反应的限制步骤。 时电极反应最大速度可达 5 2 1mol/ L 10 A/ cm 实际电化学反应装置的最高电流密度极少超过几A/ cm2 • 表明电化学反应的潜力未发挥出来。 研究液相传质动力学的意义 • 通过减缓或增加液相传质来控制电极反应速度。 采用多孔膜和选择透过性薄膜减少干扰组分对电极 反应的影响。 自然对流传质达到的电流上限：0.010.1A/ cm2 最强烈的搅拌达到的电流上限：10100A/ cm2 液相传质动力学的研究思路： 电极表面物质浓度的变化规律 离子流量的变化规律 电极电位的变化规律 电极反应速度的变化规律 电极过程的变化规律 §5.1 液相传质的三种方式 §5.2 稳态扩散过程 §5.3 浓差极化的规律和浓差极化的判别方法 §5.4 非稳态扩散过程 §5.5 滴汞电极的扩散电流 §5.1 液相传质的三种方式 一、液相传质的三种方式 二、液相传质三种方式的比较 三、液相传质三种方式的相互影响 一、液相传质的三种方式 1、电迁移 2 、对流 3 、扩散 1、电迁移 • 电迁移：电解质溶液中的带电粒子（离子） 在电场作用下沿一定方向移动的现象。 • 电迁流量：由于电迁移作用使电极表面附近 溶液中某种离子浓度发生变化的数量。 J cv cuE （5.1） i i i i i 电迁移 离子 离子 电场 速度 浓度 淌度 强度 2 、对流 • 对流：一部分溶液与另一部分溶液之间的 相对流动。 • 自然对流：由于溶液中各部分之间存在着 密度差或温度差而引起的对流。 • 强制对流：用外力搅拌溶液引起的对流。 • 对流流量： J v c （5.2） i x i 液体 流速 3 、扩散 • 扩散：溶液中的某一组分自发地从浓度高的 区域向浓度低的区域移动的现象。扩散过程 分非稳态扩散和稳态扩散两个阶段。 • 非稳态扩散：扩散层中各点的反应离子浓度 是时间和距离的函数。 • 稳态扩散：扩散层中各点的反应离子浓度仅 仅是距离的函数。 3 、扩散 • 非稳态扩散： δ100 c f （x，t）i dc dxi 扩散层厚度δ随时间变