超電位

簡介

超電位(over potential)是指電流通過電極時，電極電位偏離平衡電位的差值，也稱過電壓，是電極極化程度的一種量度。對於陰極反應，如果流過陰極的電流密度大於其交換電流密度，則金屬不能立刻在陰極上還原，導致陰極表面自由離子增加，陰極電位就會負移，產生電化學超電位，或者稱為活化過電位。

超電位按其產生的原因主要分為濃差超電位(見濃差極化)和活化超電位（見活化極化)兩類。此外，還有電阻超電位和鈍化超電位，通過測定電極的極化曲線(見電解極化曲線)來確定其超電位值。

規定超電位均為正值。而陽極的極化電位要比其平衡電位更大(更正)，陰極的極化電位要比其平衡電位更小（更負)。

濃差極化是指分離過程中，料液中的溶液在壓力驅動下透過膜，溶質(離子或不同分子量溶質)被截留，在膜與本體溶液界面或臨近膜界面區域濃度越來越高；在濃度梯度作用下，溶質又會由膜面向本體溶液擴散，形成邊界層，使流體阻力與局部滲透壓增加，從而導致溶劑透過通量下降。

由於電極電化學反應遲延而引起其電位偏離平衡電位的現象。又稱電化學極化或化學極化，是電極極化的一種基本形式。在低電流密度下容易出現活化極化。

表示電極電位與極化電流或極化電流密度之間的關係曲線。如電極分別是陽極或陰極，所得曲線分別稱之為陽極極化曲線(anodic polarization curve)或陰極極化曲線(cathodic polarization curve)。

超電位的存在提高電解槽電壓，從而增大電耗，是其不利的一面，但某些電化冶金生產過程，如典型的有鋅電解沉積、鉛-酸蓄電池的充電、汞陰極法電解食鹽溶液生產氫氧化鈉等，卻有賴於氫在陰極上具有很高的超電位才得以實現的。