Đang chuẩn bị liên kết để tải về tài liệu:
Điện Tích Hóa Phân Tử Phần 9

Trong môi trường axit, sự khử tuân theo phản ứng tổng quát sau: O2 + 4 H + + 4e → 2 H 2 O • Trong môi trường trung tính và kiềm: O2 + 2 H 2 O + 4e → 4OH − Phản ứng khử oxy ở catốt bao gồm nhiều giai đoạn: - Giai đoạn khuyếch tán oxy từ thể tích dung dịch đến bề mặt điện cực. | 91 Trong môi trường axit sự khử tuân theo phản ứng tổng quát sau O2 4H 4e 2HO Trong môi trường trung tính và kiềm O2 2H2 O 4e 4OH - Phản ứng khử oxy ở catốt bao gồm nhiều giai đoạn - Giai đoạn khuyếch tán oxy từ thể tích dung dịch đến bề mặt điện cực. Dòng điện giới hạn của sự khử iỹ -4FD lO2 o2 3 với DO 10-5cm2 5 tại 25oC C o 2.10-7 mol cm3 tương đương với srj bão hòa không khí trong dung dịch. 3 5.103 cm thì O 0.15mA cm2 Trong dung dịch tĩnh thì giá trị O giảm đi 10 lần còn trong dung dịch khuấy trộn mãnh liệt thì giá trị O tăng lên 5 lần do ỗ giảm. Trong các hệ thống trơ như bê tông đất lẽ dĩ nhiên dòng điện giới hạn của oxy càng bé. Trong dung dịch trung tính trên bề mặt kim loại có phủ một lớp gỉ sự khuyếch tán oxy càng bị cản trở mạnh nên rất khó đánh giá giá trị O . Trong môi trường trung tính và kiềm ta xác định được quá thế của oxy RTĨJCo RTta COh n 4Fln CX 4.16 2 Khi i O thì số hạng thứ nhất tiến tới - còn số hạng thứ hai tiến tới một giá trị nhất định và nhỏ hơn số hạn thứ nhất nên RT ln Co2 bm n0 4F C RTlni1 4 F trong đó Co bm CO2 là nồng độ oxy ở trên bề mặt và trong dung dịch tương ứng. Tương tụ như trường hợp phân cực nồng độ ta có Ị Ọ n 4.17 V Co CO2 Trong trường hợp đồng thời đường cong phân cực catốt xảy ra phức tạp hơn i iH O 1 V Trong đó i 1 i igh io2 xảy ra phản khử hydro và phản ứng khử oxy thì 4.18 trong đó 92 i i 0 h H i 0 exp 1 a RT Fì1h Ho exp 1 a 1 -HexP 1 a jgh F v 7 RT iH số hạng thứ nhất ứng với phản ứng 2H 2e H2 số hạng thứ hai ứng với phản ứng 2H2O 2e H2 2OH H n 1 a e RT io exP lO2 1 - exp gh r ZO2 n . n n 1 a 2 e RT FVh RT 4.19 4.20 iO2 là dòng điện troa đổi của oxy trên kim loại điện cực thường có giá trị rất nhỏ ngay cả tên điện cực không có lớp phủ oxyt và khoảng từ 10 10 10 A cm2. Do đó ta có thể viết lại phương trình 4.18 expf 1 a Frt i iH 0 1 ị exp 1 a w H FVh RT Ho exp 1 a FVh RT exp n ỵ fVo ne 1 - -RT i0 O2 1 - exp ịgh 1 iO2 .H 1 ne 1 a T 4.21 Phương trình 4.21 có thể được đơn giản hơn nếu oxy phòng điện là chủ yếu. Khi đó .