V. ELEKTROLÝZA Nápověda

Sledování závislosti proudu na vloženém napětí v elektrochemickém článku, složeném z nepolarizovatelné referentní a polarizovatelné pracovní (měrné) elektrody, je předmětem voltamperometrických (pracovní elektrody s konstantním povrchem) a polarografických metod (rtuťové elektrody s obnovovaným povrchem).

Připojí-li se elektrody článku k vnějšímu zdroji napětí, které bude větší než rovnovážné (Uv > Ur), začne na kladné elektrodě (anodě) probíhat oxidační reakce a uvolněné elektrony se budou spotřebovávat na záporné katodě k redukci, tzn., že proud bude protékat článkem opačným směrem než v případě článku galvanického. Podle Faradayových zákonů je látkové množství n, které podlehlo elektrolýze, určeno vztahem

Rovnice V.1     (V.1)

resp.

Rovnice V.2     (V.2)

kde m je hmotnost látky, M – molární hmotnost analytu, Q – náboj, I – proud, t – čas, z – počet elektronů vyměněných při reakci, F – Faradyova konstanta (F = 96500 C·mol-1, přesněji 96485,34 C·mol-1)

Ze vztahu vyplývá:
a) množství látek, které na elektrodách zreagovaly, jsou úměrná náboji prošlému roztokem,
b) množství různých látek, které se přeměnily nábojem Q / z, jsou stejná,
c) na elektrochemickou přeměnu látkového množství jednoho molu látky je potřebný náboj Q = z · 96485 coulombů (C).

Potenciálový rozdíl anody a katody – polarizační napětí Up – působí proti napětí vloženému Uv. Velikost proudu se pak řídí rozšířeným Ohmovým zákonem

Rovnice V.3     (V.3)

Pokud I < 1·10–4 A a odpor článku klesne na jednotky, příp. desítky ohmů, lze napětí IR zanedbat a platí
Uv ~ Up, tzn., že článek je v rovnováze.

předcházející strana obsah následující strana