Злектролиз барысында зарядтардың тасымалдануы (Диффузия, миграция және конвекция)туралы түсініктердің ерекшеліктерін түсіндіріңіз

Заттардың электрод беттігіне жеткізілуі үш бірдей механизммен жүзеге асады.

1. Молекулярлық диффузия, немесе жүйедегі бөлшектердің концентрация айырмашылығының орын алуы. Ток өткен кезде электрод/ертінді аралығында реакцияға түсетін заттардың концентрациясы кеміп, пайда болатын заттардың концентрациясы, керісінше артады.

Электрод беттігіне жақын аралықта концентрацияның өзгеруі әр кезде электродта өтетін электрохимиялық реакцияға ілеспелі жүреді. Немесе, молекулярлық диффузия барлық электродтық үдерістер кезінде орын алады. Ал, масса алмасудың басқа түрлері диффузиямен қосылып орын алуы, немесе мүлдем болмауы мүмкін. Сондықтан, электрохимиялық кинетиканың масса алмасу сатыларының заңдылықтарын қарастыратын тарауы – диффузиондық кинетика тарауы деп аталады.

2. Электр өрісінің әсер етуімен массалмасу үдерісің зарядталған бөлшектердің орын алмасуымен жүруін – миграциялық үдеріс деп атайды.

3. Массалмасудың үшінші механизмі - конвекция, немесе сұйықтық ағымымен зат алмасу үдерісінің орын алуы. Табиғи жағдайда конвекцияның орын алатын себебі сұйық тығыздығының градиентінің пайда болуы. Оның себебі – электр тогы өткен кездегі электрод бетінің қызуының әсерінен концентрация айырмасының пайда болуы. Конвекцияның орын алуына электродтағы реакциялар негізінде газдардың бөлінуі де әсер етеді (мысалы, Н₂, О₂ газдары).

Электролитті араластыру мен электродтарды айналдыру арқылы конвекцияны жасанды етуге де болады. Бірақ та, жасанды конвекция арқылы да диффузияның әсерін толық жою мүмкін еместігін еске алу керек. Электрод беттігіне жақындаған сайын, солғұрлым сұйықтық қозғалысының жылдамдығы кемиді.

Жүйеге электр өрісі берілген кезде зарядталған бөлшектердің өрісі бағытымен, немесе қарсы жылжу мүмкіндіктері өзгереді: өріс бағытымен катиондардың жылжуы олардың өріске қарсы бағыттағы жылжуынан асып түседі, ал аниондар үшін кері заңдылық орын алады.

Сонымен, тізбекке электр өрісінің әсері себебінен катиондар мен аниондардың миграциялық тасқыны (поток) пайда болады.

Әдетте, электролиттердің электрөткізгіштігінің негізі - иондардың миграциясы болып табылады. Немесе, миграция электрохимиялық жүйелердің жұмыс жасауының негізгі себебшісі болып табылалы.

Иондардың жалпы тасымалдануы: J = J_d + J_m

J_d  –диффузиялық тасымал, J_m–миграциялық тасымал.