電磁流量計電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機理

電磁流量計電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機理，是由電化學(xué)知識可知，對電導(dǎo)電極施加直流電，將在陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，這就是法拉第過程。這時產(chǎn)生了電解產(chǎn)物，并且由電極與溶液構(gòu)成電勢與外加電勢相反的原電池，從而使電極間電流減小，等效溶液電阻增加，產(chǎn)生化學(xué)極化反應(yīng)。同時在電解過程中，與電極接近處溶液的離子濃度很快減少，由于從溶液中供給離子的速率比因電子交換而失去的離子的速率小，因而電極與溶液的接觸面之間失去平衡狀態(tài)。這也是一種極化效應(yīng)，稱為濃差極化。

下面介紹一下雙電層的形成，通過雙電層可以更好的理解極化效應(yīng)以及電容效應(yīng)。當(dāng)浸沒在電解質(zhì)溶液內(nèi)的電極兩端有電位差時，電流的瞬間波動可能在電極表面上產(chǎn)生過量或不足的負電荷。帶電層由兩部分組成：(1)緊密內(nèi)層，其上電位隨電極表面的距離增大而線性減小；(2)分散層，其上電位的減少呈指數(shù)關(guān)系。緊密內(nèi)層和分散層的交界面稱為為外亥姆霍茲平面。這種不均勻的電荷集合稱為雙電層。宏觀上，對于直流電來說，雙電層在形成時需要有瞬間電流通過，電極上若無化學(xué)反應(yīng)，這個瞬間電流很快下降為零，產(chǎn)生電極的極化；對于交流電，每個周期內(nèi)電荷關(guān)系都將發(fā)生一次顛倒，引起了一系列的電容效應(yīng)。電極表面交替吸引正負離子，離子主要在平衡位置處往復(fù)震動，電能主要消耗在這種離子震動產(chǎn)生的摩擦熱上。這時，每個電極表面都可以看作一個電容在起作用，該電容稱為雙電層電容，數(shù)量級常達幾十到幾百／zF／cm2。同時在兩個電極之間由于電荷的互相遷移以及對電荷對電極的遷移形成電解電容。