Der Hauptunterschied zwischen Konzentrationspolarisation und kinetischer Polarisation besteht darin, dass die Konzentrationspolarisation von den Änderungen der Konzentration des Elektrolyten herrührt, während die kinetische Polarisation die Änderung der statischen Permittivität ist.
Konzentrationspolarisation und kinetische Polarisation können als Beiträge zur Überspannung eines Systems beschrieben werden. In beiden Fällen ist für die Reaktion und den Elektronentransfer über die Elektrode-Elektrolyt-Grenzfläche eine Überspannung erforderlich.
Was ist Konzentrationspolarisation?
Konzentrationspolarisation ist der Teil der Polarisation einer Elektrolysezelle, der sich aus Änderungen der Elektrolytkonzentration ergibt, die durch den Stromfluss durch die Grenzfläche Elektrode/Lösung verursacht werden. Wir verwenden diesen Begriff in Bereichen wie Elektrochemie und Membranwissenschaft.
In diesem Zusammenhang können wir den Begriff Polarisation als die Verschiebung der elektrochemischen Potentialdifferenz über die Zelle von dem Gleichgewichtswert verstehen, den wir für dieses System erh alten. Daher ist der Begriff gleichbedeutend mit Konzentrationsüberspannung.
Wenn eine chemische Spezies, die an einer elektrochemischen Elektrodenreaktion teilnimmt, knapp ist, können wir eine Abnahme der Konzentration dieser Spezies an der Oberfläche beobachten, was ebenfalls eine Diffusion verursacht. Wir können die Diffusion zum Migrationstransport zur Oberfläche hinzufügen, um das Verbrauchsgleichgewicht aufrechtzuerh alten und die Art zu liefern.
Darüber hinaus können wir beobachten, dass die Konzentrationspolarisation zu einem Anstieg des Salzaustritts durch die Membran führt und die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Ablagerungen/Fouling erhöht. Daher können wir auch beobachten, dass sich die Selektivität der Trennung und die Lebensdauer der Membranlebensdauer verschlechtert.
Abbildung 01: Konzentrationspolarisation
Abbildung 1 zeigt die Flüsse und Konzentrationsprofile in einer bestimmten Membran mit ihrer umgebenden Lösung. Abbildung (a) zeigt die Anwendung einer treibenden Kraft auf ein System im anfänglichen Gleichgewichtszustand. Hier ist der Fluss der selektiv permeierenden Spezies in der Membran größer als der Fluss davon in der Lösung. Abbildung (b) zeigt Konzentrationen, die zu einem Diffusionstransport führen, der wiederum den Gesamtfluss in der Lösung erhöht und den Fluss in der Membran verringert.
Was ist kinetische Polarisation?
Kinetische Polarisation kann als Änderung der statischen Permittivität der Lösung gegenüber der des reinen Lösungsmittels beschrieben werden. Ein wichtiger Begriff in Bezug auf kinetische Polarisation ist der kinetische Polarisationsmangel, der sich auf die Verringerung der statischen Permittivität der Lösung im Vergleich zu der des reinen Lösungsmittels bezieht. Üblicherweise ist die Abnahme dieses Faktors proportional zum Produkt aus der dielektrischen Relaxationszeit des Lösungsmittels und der Niederfrequenzleitfähigkeit der Lösung.
Kinetische Polarisation ist ein Zustand, in dem der Strom durch die Geschwindigkeit begrenzt ist, mit der Elektronen zwischen den Elektrodenoberflächen und den Reaktanten in der Lösung übertragen werden.
Was ist der Unterschied zwischen Konzentrationspolarisation und kinetischer Polarisation?
Konzentrationspolarisation und kinetische Polarisation können als Beiträge zur Überspannung eines Systems beschrieben werden. Der Hauptunterschied zwischen Konzentrationspolarisation und kinetischer Polarisation besteht darin, dass die Konzentrationspolarisation von den Änderungen der Konzentration des Elektrolyten herrührt, während die kinetische Polarisation die Änderung der statischen Permittivität ist.
Zusammenfassung – Konzentrationspolarisation vs. kinetische Polarisation
Konzentrationspolarisation ist der Teil der Polarisation einer Elektrolysezelle, der sich aus Änderungen der Elektrolytkonzentration ergibt, die durch den Stromfluss durch die Grenzfläche Elektrode/Lösung verursacht werden. Kinetische Polarisation ist die Änderung der statischen Permittivität der Lösung gegenüber dem reinen Lösungsmittel betreffend. Der Hauptunterschied zwischen Konzentrationspolarisation und kinetischer Polarisation besteht darin, dass die Konzentrationspolarisation ein Ergebnis der Änderungen der Konzentration des Elektrolyten ist, während die kinetische Polarisation die Änderung der statischen Permittivität ist.
