Адсорбция на электродах
Адсо́рбция на электро́дах, изменение концентрации компонента раствора (расплава) электролита в межфазном поверхностном слое электрода по сравнению с объёмным значением. Если поверхностное значение концентрации ci больше объёмного ci0, адсорбция положительная, если ci меньше , ci0 – отрицательная. Адсорбцию на электродах можно рассматривать как процесс вытеснения находящихся на поверхности молекул растворителя компонентом i. При этом положительной адсорбции способствует сильное притяжение к поверхности электрода частиц i и слабое взаимодействие последних с молекулами растворителя, а отрицательной – отталкивание частиц i от поверхности электрода и сильная сольватация. В адсорбции на электродах существенную роль играют силы электростатического взаимодействия заряженных частиц (ионов) или дипольных молекул с зарядами на поверхности электрода.
Количественная мера обратимой адсорбции компонента i – поверхностный избыток Γi, который при постоянных температуре и давлении может быть найден из уравнения: , где – работа, которую нужно затратить в равновесных условиях для увеличения поверхности раздела на единицу площади, – химический потенциал компонента i, – потенциал электрода и – плотность заряда на его поверхности. Чтобы рассчитать Γi на основе этого уравнения, измеряют зависимости σ или q от E при разных значениях. Величина Γi соответствует такому количеству компонента i, которое нужно ввести в систему (или вывести из неё, если Γi<0), чтобы при увеличении границы раздела на единицу площади состав объёмных фаз остался бы без изменения. Размерность Γi моль/м2. В случае обратимой адсорбции величина Γi однозначно связана с ci0. При необратимой адсорбции уменьшение ci0 (вплоть до нуля) не сопровождается уменьшением Γi. Поэтому электрод можно извлечь из раствора, промыть растворителем и определить количество адсорбированного компонента.
Адсорбция на электродах влияет на скорости электрохимических реакций, поэтому используется для повышения качества электролитических осадков, улучшения характеристик химических источников тока, защиты от коррозии.