La diferència clau entre la polarització de concentració i la polarització cinètica és que la polarització de concentració prové dels canvis en la concentració de l'electròlit, mentre que la polarització cinètica és el canvi en la permitivitat estàtica.
La polarització de concentració i la polarització cinètica es poden descriure com les contribucions al sobrepotencial d'un sistema. En tots dos, es requereix sobrepotencial per a la reacció i per a la transferència d'electrons a través de la interfase elèctrode-electròlit.
Què és la polarització de concentració?
La polarització de concentració és la part de la polarització d'una cèl·lula electrolítica que resulta dels canvis en la concentració d'electròlits provocats pel pas de corrent a través de la interfície elèctrode/solució. Utilitzem aquest terme en camps com l'electroquímica i la ciència de la membrana.
En aquest context, podem entendre el terme polarització com el desplaçament de la diferència de potencial electroquímic a través de la cèl·lula a partir del valor d'equilibri que obtenim per a aquest sistema. Per tant, el terme és equivalent a sobrepotencial de concentració.
Quan hi ha una espècie química que participa en una reacció electroquímica d'elèctrodes amb poca oferta, podem observar una disminució de la concentració d'aquesta espècie a la superfície, que també provoca difusió. Podem afegir difusió al transport migratori cap a la superfície per mantenir l'equilibri del consum i lliurar l'espècie.
A més, podem observar que la polarització de la concentració condueix a un augment de la fuita de sal a través de la membrana i augmenta la probabilitat de desenvolupament d'escala/fouling. Per tant, també podem observar que la selectivitat de la separació i la vida útil de la membrana es deteriora.
Figura 01: polarització de concentració
La figura 1 mostra els fluxos i els perfils de concentració d'una membrana particular amb la seva solució circumdant. La figura (a) mostra l'aplicació d'una força motriu a un sistema en l'estat inicial d'equilibri. Aquí, el flux de les espècies que impregnen selectivament a la membrana és més gran que el seu flux a la solució. La figura (b) mostra les concentracions que donen lloc al transport de difusió que al seu torn augmenta el flux total a la solució, disminuint el flux a la membrana.
Què és la polarització cinètica?
La polarització cinètica es pot descriure com el canvi de la permitivitat estàtica de la solució respecte a la del dissolvent pur. Un terme important pel que fa a la polarització cinètica és la deficiència de polarització cinètica, que es refereix a la reducció de la permitivitat estàtica de la solució en comparació amb la del dissolvent pur. Normalment, el decrement d'aquest factor és proporcional al producte del temps de relaxació dielèctrica del dissolvent i la conductivitat de baixa freqüència de la solució.
La polarització cinètica és una condició en què el corrent està limitat per la velocitat a la qual es transfereixen els electrons entre les superfícies dels elèctrodes i els reactius de la solució.
Quina diferència hi ha entre la polarització de concentració i la polarització cinètica?
La polarització de concentració i la polarització cinètica es poden descriure com les contribucions al sobrepotencial d'un sistema. La diferència clau entre la polarització de concentració i la polarització cinètica és que la polarització de concentració prové dels canvis en la concentració de l'electròlit, mentre que la polarització cinètica és el canvi en la permitivitat estàtica.
Resum: polarització de concentració vs polarització cinètica
La polarització de concentració és la part de la polarització d'una cèl·lula electrolítica que resulta dels canvis en la concentració d'electròlits provocats pel pas de corrent a través de la interfície elèctrode/solució. La polarització cinètica és el canvi de la permitivitat estàtica de la solució respecte al dissolvent pur. La diferència clau entre la polarització de concentració i la polarització cinètica és que la polarització de concentració és el resultat dels canvis en la concentració de l'electròlit, mentre que la polarització cinètica és el canvi en la permitivitat estàtica.
