Поляризация

ПОЛЯРИЗАЦИЯ (поляризация волны), блокировка некоторых направлений колебания ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО и МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, в результате которой нарушается симметрия в направлении распространения волны. см. также ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ СВЕТ.

в физиологии —

1) возникновение разности потенциалов между различными частями биологических структур, например, между наружной и внутренней поверхностью клеточной мембраны;

2) состояние биологической структуры (например, мембраны), характеризующееся наличием разности потенциалов между ее частями.

Поляриза́ция стати́ческая — П²., при которой разность потенциалов остается неизмененной; напр., П. возбудимой ткани в состоянии покоя.

两极分化

в электрохимии, отклонение значения электродного потенциала от равновесного при пропускании электрич. тока. Величина П. зависит от плотности тока i, т. е. силы тока, отнесенной к единице пов-сти электрода, и обычно тем больше, чем больше i. При одном и том же значении i П. зависит от природы электрода и типа протекающей на его пов-сти р-ции, состава р-ра, т-ры и др. факторов и может колебаться от долей мВ до неск. В. Знак П. зависит от направления протекания тока и при изменении направления меняется на обратный.

Причиной П. служит малая скорость одной или нескольких стадий суммарного электродного процесса. Если лимитирующей стадией является подвод реагирующего в-ва к пов-сти электрода, П. обусловлена тем, что из-за протекания тока концентрация s > в-ва у пов-сти отличается от объемной концентрации с ^u (концентрационная П.). В простейшем случае разряда ионов металла на электроде из того же металла или анодного растворения металла концентрационная П.|DE| = [RT/nF]ln(s/с ^u),> где n-число электронов, участвующих в электродном процессе, T-т-ра, F- постоянная Фарадея, R - газовая постоянная. При катодном осаждении металла D Е < 0, при анодном растворении металла DЕ > С. Связь между величинами DЕи i может быть выражена в виде:

где i _д - предельный диффузионный ток, отвечающий условию s = >0. Из этого ур-ния следует, что при|DЕ|RT/nF зависимость между i и DЕ линейна. При больших отрицат. DЕ примерно i = i _д, а при больших положит. D Е (анодное растворение металла) i экспоненциально возрастает с ростом DЕ.

Если лимитирующей стадией электродного процесса является перенос электронов через границу электрод/р-р, т. е. собственно электрохим. стадия, П. наз. электрохимической или перенапряжением, и обычно обозначается буквой h. При|h|RT/F зависимость между h и iлинейна. При больших|h| в простейших случаях наблюдается линейная зависимость между|h| и lgi, часто наз. тафелевской, т. к. формально подчиняется Тафеля уравнению.

Если электродный процесс осложнен хим. р-цией, к-рая предшествует электрохим. стадии или следует за ней, то П. может быть обусловлена конечной скоростью этой р-ции (хим. стадии). При зарождении новой фазы на пов-сти электрода возникновение П. связано со стадиями образования двухмерных или трехмерных зародышей, поверхностной диффузией адсорбир. атомов или ионов, встраиванием их в кристаллич. решетку и т. п.

П. может быть вызвана сразу неск. стадиями процесса (смешанная П.). Различение составляющих, обусловленных отдельными стадиями, возможно только при малых значениях П. Идентификация вида П. требует исследования влияния на протекание электродного процесса разл. факторов: энергичного перемешивания электролита, что выявляет кинетич. закономерности стадии разряда - ионизации, состава р-ра, зависимости между П. и i и др. Иногда вместо термина "поляризация" используют термин "перенапряжение" с указанием причины, вызывающей его возникновение (диффузионное перенапряжение, электрохим., хим. образование зародышей и т. п.).

П. приводит к бесполезной трате электрич. энергии, т. к. снижает полезное напряжение химического источника тока и повышает напряжение, к-рое необходимо приложить к электролизеру при проведении электролиза. Однако в не-к-рых случаях благодаря П. исключается возможность протекания нежелат. побочных процессов. Так, из-за П., затрудняющей электролитич. выделение Н ₂ и O₂ из Н ₂ О, можно в водных р-рах достичь эдс источников тока 2,0-2,2 В, что существенно превышает термодинамически равновесное значение 1,23 В.

Лит.: Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Введение в электрохимическую кинетику, 2 изд., М., 1983; их же, Электрохимия, М., 1987. О. А. Петрий.

ПОЛЯРИЗА́ЦИЯ -и; ж.

1. к Поляризова́ть (3 зн.). П. общества. П. демократии.

2. Физ. Изменение электрических, магнитных, световых и других свойств предметов и зависимость соответствующих процессов от их расположения и направления в пространстве. П. волн. П. вакуума. П. частиц. П. живой клетки. П. света (превращение естественного, неполяризованного света в поляризованный). Электрохимическая, гальваническая п. (изменение потенциала электродов гальванической цепи под влиянием прохождения электрического тока).

* * *

в электрохимии, отклонение электродного потенциала от равновесного значения при прохождении электрического тока. Причина как нежелательных процессов (повышение расхода энергии при электролизе, уменьшение напряжения, получаемого от гальванических элементов), так и благоприятных явлений (например, торможение коррозии металлов).

* * *

ПОЛЯРИЗА́ЦИЯ, в электрохимии — отклонение электродного потенциала от равновесного значения при прохождении электрического тока. Причина как нежелательных процессов (повышение расхода энергии при электролизе, уменьшение напряжения, получаемого от гальванических элементов), так и благоприятных явлений (напр., торможение коррозии металлов).

ПОЛЯРИЗАЦИЯ — (1) атомов, молекул, ионов — деформация электронной оболочки и ядер атомов, молекул или ионов друг относительно друга под действием внешнего электрического поля. Приводит к увеличению их дипольного момента (см.). П. хим. связей заключается в смещении электронов (электронных облаков), осуществляющих ковалентную связь, в сторону более электроотрицательного атома под действием электрического поля. При этом связь становится более полярной, а иногда и ионной; (2) П. волны — нарушение осевой симметрии поперечной электромагнитной волны (см. колебания-(2)) относительно направления её распространения. Различают следующие виды П.: а) круговая (циркулярная), при которой вектор напряжённости электрического поля вращается вокруг направления распространения волны, оставаясь постоянным по модулю, б) линейная (плоская), при которой вектор напряжённости электромагнитной волны остаётся параллельным самому себе; в) эллиптическая (частный случай круговой), при которой конец вектора напряжённости электрического поля описывает эллипс за период колебания; (3) П. гальваническая (электрохим.) — изменение разности потенциалов на границе электрод — раствор под действием проходящего тока по сравнению с равновесным значением этой величины в условиях отсутствия тока. При электролизе (см.) П. гальваническая обусловливает увеличения прилагаемого извне напряжения, в гальваническом элементе (см.) она вызывает уменьшение отдаваемого элементом напряжения вследствие выделения водорода на положительном электроде. Причиной П. является возникновение гальванического элемента, ЭДС которого направлена противоположно направлению тока, вызвавшего П., и приводит к физ.-хим. процессам на границе электрод — раствор, что обусловливает отклонение потенциала электрода от его равновесного значения при прохождении тока через этот электрод; (4) П. диэлектриков — относительное смещение противоположно заряженных частиц, входящих в состав атомов млн. молекул диэлектрика (см.), под действием внешнего электрического поля; (5) П. света — оптическое излучение, обусловленное различием амплитуд световых колебаний в разных направлениях, перпендикулярных направлению распространения света. Поляризация света обусловлена поперечностью световых колебаний. Различают П. света: линейную, когда световые колебания происходят только в одном направлении, остающемся постоянным; круговую млн. эллиптическую, когда направление колебаний регулярно изменяется. Если направление световых колебаний постоянно, то свет называют поляризованным, если же оно беспорядочно изменяется, то свет называют естественным, млн. неполяризованным. Частично поляризованным называют свет, в котором преимущественно совершаются колебания в какомлибо одном определённом направлении. П. света происходит при его прохождении в атмосфере Земли, через поляризационные приборы (см.), поляроиды (см.) и др.; (6) П. частиц — характеристика состояния частиц, связанная с ориентацией спинов (см.) микрочастиц (электронов, мюонов, протонов, атомных ядер) относительно направления их движения или относительно направления магнитного поля. Понятие поляризации света (см. (5)) связано с понятием поляризации частиц света — фотонов (см.).