Nøkkelforskjellen mellom konsentrasjonspolarisering og kinetisk polarisering er at konsentrasjonspolarisering kommer fra endringene i konsentrasjonen av elektrolytten, mens kinetisk polarisering er endringen i statisk permittivitet.
Konsentrasjonspolarisering og kinetisk polarisering kan beskrives som bidragene til overpotensialet til et system. I begge disse kreves overpotensial for reaksjonen og for elektronoverføringen over elektrode-elektrolytt-interfasen.
Hva er konsentrasjonspolarisering?
Konsentrasjonspolarisering er den delen av polarisasjonen av en elektrolysecelle som er et resultat av endringer i elektrolyttkonsentrasjonen som er forårsaket av strømgjennomgang gjennom elektrode/løsning-grensesnittet. Vi bruker dette begrepet i felt som elektrokjemi og membranvitenskap.
I denne sammenhengen kan vi forstå begrepet polarisering som forskyvningen av den elektrokjemiske potensialforskjellen over cellen fra likevektsverdien vi oppnår for dette systemet. Derfor tilsvarer begrepet konsentrasjonsoverpotensial.
Når det er en kjemisk art som deltar i en elektrokjemisk elektrodereaksjon med kort forsyning, kan vi observere en reduksjon i konsentrasjonen av denne arten ved overflaten, som også forårsaker diffusjon. Vi kan legge til diffusjon til migrasjonstransporten mot overflaten for å opprettholde forbruksbalansen og for å levere arten.
Vi kan dessuten observere at konsentrasjonspolariseringen fører til en økning i s altlekkasje gjennom membranen og øker sannsynligheten for utvikling av avleiring/begroing. Derfor kan vi også observere at separasjonsselektiviteten og levetiden til membranens levetid forringes.
Figur 01: Konsentrasjonspolarisering
Figur 1 viser fluksene og konsentrasjonsprofilene i en bestemt membran med den omkringliggende løsningen. Figur (a) viser påføringen av en drivkraft til et system ved den opprinnelige likevektstilstanden. Her er fluksen av de selektivt gjennomtrengende artene i membranen større enn fluksen av den i løsningen. Figur (b) viser konsentrasjoner som gir opphav til diffusjonstransport som igjen øker den totale fluksen i løsningen, og reduserer fluksen i membranen.
Hva er kinetisk polarisering?
Kinetisk polarisering kan beskrives som endringen av den statiske permittiviteten til løsningen i forhold til den til det rene løsningsmidlet. Et viktig begrep angående kinetisk polarisering er den kinetiske polarisasjonsmangelen, som refererer til reduksjonen i den statiske permittiviteten til løsningen sammenlignet med det rene løsningsmidlet. Vanligvis er reduksjonen av denne faktoren proporsjonal med produktet av den dielektriske relaksasjonstiden til løsningsmidlet og den lave frekvenskonduktiviteten til løsningen.
Kinetisk polarisering er en tilstand der strømmen begrenses av hastigheten som elektroner overføres mellom elektrodeoverflatene og reaktantene i løsningen.
Hva er forskjellen mellom konsentrasjonspolarisering og kinetisk polarisering?
Konsentrasjonspolarisering og kinetisk polarisering kan beskrives som bidragene til overpotensialet til et system. Den viktigste forskjellen mellom konsentrasjonspolarisering og kinetisk polarisering er at konsentrasjonspolarisering kommer fra endringene i konsentrasjonen av elektrolytten, mens kinetisk polarisering er endringen i statisk permittivitet.
Summary – Concentration Polarization vs Kinetic Polarization
Konsentrasjonspolarisering er den delen av polarisasjonen av en elektrolysecelle som er et resultat av endringer i elektrolyttkonsentrasjonen forårsaket av strømgjennomgang gjennom elektrode/løsning-grensesnittet. Kinetisk polarisering er endringen av den statiske permittiviteten til løsningen med hensyn til det rene løsningsmidlet. Hovedforskjellen mellom konsentrasjonspolarisering og kinetisk polarisering er at konsentrasjonspolarisering er et resultat av endringene i konsentrasjonen av elektrolytten, mens kinetisk polarisering er endringen i statisk permittivitet.
