なお本書読解の上では、さまざま展開する論旨が物理化学上の特定タームに精密に拠っているのか、あるいは学際的(超越的)な修辞表現であるのか、ところどころ不明瞭に映ってしまう。
たとえば巻頭箇所における「電池」と「電解」の機能について ─、前者は'自発変化'を伴う'電気エネルギー'の機能であり、後者は'電気エネルギー'による'ものづくり'機能である ─ と大まかな分類が呈されてはいるようである
しかしながら、そもそも「電池」を他律的な電位差~エネルギー起動装置と見做すならば、その'自発変化'の真意は何か、一方で「電解」におけるエネルギーにて作られる'もの'の真意は…
大半の読者は困惑させられるのではないか、
※ 尤も、あらゆる電気エネルギーを電荷x電圧として完結的に捉えるならば、「電解」におけるさまざま物質変化は電圧が起こすはずなので、この電圧こそが根元的な示強変数であり、一方でここでの電荷はあくまでもこの物質変化の度合いの示量変数に過ぎぬのでは…、と捉えてみれば
このように、本書を読み進める上で物理/化学/論理/修辞のタームがどこまで集約的あるいはどこまで峻別的であるか、僕のような学術素人などはしばしば戸惑ってはしまう。
だから、此度の本書紹介にあたっても、そのままの引用は遠慮し、僕なりの解釈に則りつつの要約に留めおきつつ、以下にざっと要約略記してみた。
<電解と電気二重層の基本例(だと察する)
0.1M(モル濃度)の硫酸に、白金や黒鉛などの金属電柱2本を指す。
ここに1,23V未満の電圧をかけても、電極金属に電位差は生じず、電解反応は起きない。
確かに電圧に応じて電場と電位勾配は起こる。
ここで起こる電離とイオン化は、硫酸水素イオンHSO4- → 負電位への陽イオンH+ + 正電位への陰イオンSO42- となる。
ただし、このモデルは意図的に、電圧を低く、かつ、この硫酸液の濃度を濃く設定している。
それゆえ、この電離イオン化反応はは少ししか進まず、ここで陰イオンの大部分は硫酸水素イオンHSO4- のままであり(?) この一部が陽極の側に溜まり、また陽イオンH+ の一部は陰極の側に溜まる。
こうして、わずかな両極間で正電荷と負電荷が向かい合う構造となり、これが「電気二重層」を成している。
コンデンサとしての充電そのもの(とすれば高校生でも直観的に分かるんじゃないかしら)
ヨリ複合的に、印加電圧と電解プロセスを捉えてみれば;
イオン分子の瞬間移動が溶液のイオン濃度を下げつつ、両電極の側に小さな電圧(電位勾配)を集中させると、小規模な電気二重層を成す。
ここでさらに印加電圧を上げると、電解反応が始まって電解電流が起こり、こうして電荷が過剰になりつつもっと電解電流が…、
(本書 p.26 と p.30 に、ここいらの電圧とイオン極分布の相関ダイナミズムを明瞭に図示あり。)
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<ギブスエネルギー、その変化など>
a [m/s2]
- R:気体定数 (8.314 J K⁻¹ mol⁻¹)
- Q:反応商 (reaction quotient) – ある時点での反応物と生成物の濃度(または分圧)の比。
反応が平衡状態に達すると、見かけ上反応は進行せず、ΔG=0 となり
反応商 Q は平衡定数 (equilibrium constant) K に等しくなり、0=ΔG∘+RTln
ここまでは