Qué es Concentración Polarización

¿Qué significa la polarización de concentración?

La polarización de concentración ocurre en la parte de la polarización de una celda producida por cambios de concentración que resultan del paso de corriente a través del electrolito.

En electroquímica, la polarización de concentración es la polarización de una celda electrolítica que resulta de cambios en la concentración de electrolito debido al paso de corriente a través de la interfaz electrodo/solución. La polarización de concentración ocurre comúnmente durante los procesos catódicos, dependiendo de la reducción del oxígeno disuelto, ya que generalmente se encuentra en baja concentración.

La polarización de concentración también se refiere al gradiente de concentración de sales en el lado de alta presión de la superficie de la membrana de ósmosis inversa creado por la redilución menos que inmediata de las sales que quedan cuando el agua atraviesa una membrana.

industriapedia explica la polarización de la concentración

En la polarización por concentración, el electrodo se polariza debido a un efecto de concentración que se produce en la superficie del electrodo. La causa de los cambios en la concentración (aparición de gradientes de concentración en la solución adyacente a la superficie del electrodo) es la diferencia en la tasa de reacción electroquímica en el electrodo y la tasa de migración de iones en la solución hacia o desde la superficie.

Para los procesos catódicos, el efecto de concentración más importante es la difusión del oxígeno disuelto a la superficie del metal y la subsiguiente reducción del oxígeno por la reacción de semicelda:

O2(g) + 2H2O(l) + 4e- = 4OH-(ac)

En los procesos anódicos, la polarización de la concentración se produce debido a la lenta difusión de los cationes metálicos fuera de la superficie del metal, que se produce por disolución anódica. Por ejemplo, la reacción anódica:

Fe(s) = Fe2+(ac) + 2e-

producirá un efecto de concentración si Fe2+ los iones tardan en difundirse lejos de la superficie del metal.

Los efectos de polarización de concentración también pueden ocurrir en la corrosión de metales en soluciones ácidas. Cuando una especie química que participa en un proceso de corrosión escasea, el transporte masivo de esa especie a la superficie corrosiva puede convertirse en un controlador de velocidad para mantener el equilibrio de consumo y entrega de esa especie.

La polarización de la concentración afecta fuertemente el rendimiento del proceso de separación. Una menor tasa de separación bajo la misma fuerza motriz externa significa un mayor consumo de energía.

La polarización por concentración es inherente a todos los tipos de procesos de separación por membrana. Se puede utilizar en:

  • Separaciones de gases
  • pervaporación
  • Destilación por membrana
  • Osmosis inversa
  • Nanofiltración
  • Ultrafiltración
  • Separaciones por microfiltración

Esta técnica da como resultado una mejor mezcla de la solución y una reducción del espesor de la capa límite de difusión.

La polarización de concentración suele predominar cuando la concentración de la especie activa es baja.

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