Kľúčový rozdiel medzi polarizovateľnou a nepolarizovateľnou elektródou je v tom, že polarizovateľné elektródy majú oddelenie náboja na hranici elektróda-elektrolyt, zatiaľ čo nepolarizovateľné elektródy nemajú na tejto hranici medzi elektródou a elektrolytom žiadne oddelenie náboja.
Polarizácia elektród v elektrochémii znamená zníženie výkonu batérie. Je to súhrnný termín, ktorý sa používa pre určité mechanické vedľajšie účinky elektrochemických procesov, pri ktorých sa na rozhraní medzi elektródou a elektrolytom vytvárajú izolačné bariéry. Tieto vedľajšie účinky môžu ovplyvniť reakčný mechanizmus vo vnútri batérie, ako aj chemickú kinetiku korózie a usadzovania kovov. Medzi hlavné vedľajšie účinky patrí aktivačná polarizácia a koncentračná polarizácia. Aktivačná polarizácia sa týka akumulácie plynov na rozhraní medzi elektródou a elektrolytom, zatiaľ čo koncentračná polarizácia sa týka nerovnomerného vyčerpania činidiel v elektrolyte, čo spôsobuje koncentračný gradient v hraničných vrstvách.
Čo je polarizačná elektróda?
Polarizovateľná elektróda je elektróda v elektrochemickom článku, ktorá sa vyznačuje oddelením náboja na rozhraní elektróda-elektrolyt. Môžeme pozorovať, že tento typ polarizovateľnej elektródy je elektricky ekvivalentný kondenzátoru. Ideálna polarizovateľná elektróda je hypotetická látka, ktorá sa vyznačuje absenciou čistého jednosmerného prúdu medzi dvoma stranami elektrickej dvojitej vrstvy. Inými slovami, medzi povrchom elektródy a elektrolytom neexistuje faradický prúd. Preto sa akýkoľvek prechodový prúd, ktorý preteká týmto systémom, považuje za nefaradický prúd.
Obrázok 01: Batérie: Malé elektrochemické články s elektródami
Správanie tohto typu elektródy je spôsobené tým, že reakcia elektródy je nekonečne pomalá, má nulovú hustotu výmenného prúdu, vďaka čomu sa správa ako kondenzátor prostredníctvom elektriny. Chemický koncept tejto polarizovateľnej elektródy vyvinul vedec F. O. Koenig v roku 1934. Platinová elektróda je klasickým príkladom polarizovateľnej elektródy.
Čo je to nepolarizovateľná elektróda?
Nepolarizovateľná elektróda je elektróda v elektrochemickom článku, ktorú možno charakterizovať tým, že na rozhraní elektróda-elektrolyt nie je oddelený náboj. To znamená, že elektrochemické články s týmito elektródami majú faradický prúd, ktorý môže voľne prechádzať bez polarizácie. Ideálna nepolarizovateľná elektróda je hypotetická elektróda, ktorá má túto vlastnosť, že nemá separáciu náboja. Potenciál nepolarizovateľnej elektródy sa pri aplikácii prúdu nemení z jej rovnovážneho potenciálu. Príčinu tohto správania môžeme pozorovať ako nekonečne rýchlu elektródovú reakciu, ktorá má nekonečnú hustotu výmenného prúdu. Tento typ elektród sa môže správať ako elektrický výstrel. Strieborná/chloridová elektróda je klasickým príkladom nepolarizovateľnej elektródy.
Aký je rozdiel medzi polarizovateľnou a nepolarizovateľnou elektródou?
Polarizovateľné a nepolarizovateľné elektródy sú dva hlavné typy elektród, ktoré môžeme nájsť v elektrochemických článkoch. Kľúčový rozdiel medzi polarizovateľnou a nepolarizovateľnou elektródou je v tom, že polarizovateľné elektródy majú oddelenie náboja na hranici elektróda-elektrolyt, zatiaľ čo nepolarizovateľné elektródy nemajú na tejto hranici medzi elektródou a elektrolytom žiadne oddelenie náboja.
Pod infografikou sú podrobnejšie uvedené rozdiely medzi polarizovateľnou a nepolarizovateľnou elektródou.
Zhrnutie – polarizovateľná vs nepolarizovateľná elektróda
Polarizovateľné a nepolarizovateľné elektródy sú dva hlavné typy elektród, ktoré môžeme nájsť v elektrochemických článkoch. Kľúčový rozdiel medzi polarizovateľnou a nepolarizovateľnou elektródou je v tom, že polarizovateľné elektródy majú oddelenie náboja na hranici elektróda-elektrolyt, zatiaľ čo nepolarizovateľné elektródy nemajú na tejto hranici medzi elektródou a elektrolytom žiadne oddelenie náboja.
