Avainero polarisoituvan ja polarisoimattoman elektrodin välillä on se, että polarisoituvien elektrodien varaus erottuu elektrodin ja elektrolyytin rajalla, kun taas ei-polarisoituvilla elektrodeilla ei ole varauksen erotusta tällä elektrodi-elektrolyytin rajalla.
Elektrodien polarisaatio sähkökemiassa tarkoittaa akun suorituskyvyn heikkenemistä. Se on kollektiivinen termi, jota käytetään tietyistä sähkökemiallisten prosessien mekaanisista sivuvaikutuksista, joissa elektrodin ja elektrolyytin rajapinnalle kehittyy eristäviä esteitä. Nämä sivuvaikutukset voivat vaikuttaa akun sisällä olevaan reaktiomekanismiin sekä korroosion ja metallin laskeuman kemialliseen kinetiikkaan. Suurimpia sivuvaikutuksia ovat aktivaatiopolarisaatio ja konsentraatiopolarisaatio. Aktivointipolarisaatio viittaa kaasujen kerääntymiseen elektrodin ja elektrolyytin rajapinnalle, kun taas konsentraatiopolarisaatio viittaa reagenssien epätasaiseen loppumiseen elektrolyytissä, mikä aiheuttaa pitoisuusgradientin rajakerroksissa.
Mikä on polarisoituva elektrodi?
Polarisoituva elektrodi on sähkökemiallisessa kennossa oleva elektrodi, jolle on ominaista varauksen erottuminen elektrodin ja elektrolyytin rajalla. Voimme havaita, että tämän tyyppinen polarisoituva elektrodi vastaa sähköisesti kondensaattoria. Ihanteellinen polarisoituva elektrodi on hypoteettinen aine, jolle on tunnusomaista nettotasavirran puuttuminen sähköisen kaksoiskerroksen kahden puolen välillä. Toisin sanoen elektrodin pinnan ja elektrolyytin välillä ei ole faradista virtaa. Siksi mikä tahansa tämän järjestelmän läpi kulkeva transienttivirta katsotaan ei-faradiseksi virraksi.
Kuva 01: Akut: Pienet sähkökemialliset kennot elektrodeilla
Tällaisten elektrodien käyttäytyminen johtuu elektrodin reaktiosta, joka on äärettömän hidas ja sen vaihtovirtatiheys on nolla, mikä saa sen käyttäytymään kondensaattorina sähkön avulla. Tämän polarisoituvan elektrodin kemiallisen konseptin kehitti tiedemies F. O. Koenig vuonna 1934. Platinaelektrodi on klassinen esimerkki polarisoituvasta elektrodista.
Mikä on ei-polarisoituva elektrodi?
Polarisoitumaton elektrodi on sähkökemiallisessa kennossa oleva elektrodi, jolle voidaan luonnehtia varauksen erottumattomuus elektrodin ja elektrolyytin rajalla. Tämä tarkoittaa, että sähkökemiallisissa kennoissa, joissa on nämä elektrodit, on faradivirta, joka voi kulkea vapaasti ilman polarisaatiota. Ihanteellinen ei-polarisoituva elektrodi on hypoteettinen elektrodi, jolla on tämä ominaisuus, ettei sillä ole varauksen erotusta. Polarisoimattoman elektrodin potentiaali ei muutu sen tasapainopotentiaalista virran kohdistaessa. Voimme havaita syyn tähän käyttäytymiseen äärettömän nopeana elektrodireaktiona, jolla on ääretön vaihtovirran tiheys. Tämän tyyppiset elektrodit voivat käyttäytyä sähköiskuna. Hopea/hopeakloridielektrodi on klassinen esimerkki ei-polarisoituvasta elektrodista.
Mitä eroa on polarisoituvan ja polarisoimattoman elektrodin välillä?
Polarisoituvat ja polarisoimattomat elektrodit ovat kaksi päätyyppiä sähkökemiallisista kennoista löytyviä elektrodityyppejä. Keskeinen ero polarisoituvan ja ei-polarisoituvan elektrodin välillä on se, että polarisoituvilla elektrodeilla on varauserotus elektrodi-elektrolyytin rajalla, kun taas ei-polarisoituvilla elektrodeilla ei ole varauksen erotusta tällä elektrodi-elektrolyytin rajalla.
Alla infografiikka taulukoi polarisoituvan ja ei-polarisoituvan elektrodin erot tarkemmin.
Yhteenveto – Polarisoituva vs ei-polarisoituva elektrodi
Polarisoituvat ja polarisoimattomat elektrodit ovat kaksi päätyyppiä sähkökemiallisista kennoista löytyviä elektrodityyppejä. Keskeinen ero polarisoituvan ja ei-polarisoituvan elektrodin välillä on se, että polarisoituvilla elektrodeilla on varauserotus elektrodin ja elektrolyytin rajalla, kun taas ei-polarisoituvilla elektrodeilla ei ole varauksen erotusta tällä elektrodin ja elektrolyytin rajalla.
