電気分解電圧以下での電流

水に、電気分解が起こらないくらい低い直流電圧（例えば0.5V）を印加した場合、定常的電流は流れるのでしょうか？電圧印加直後は分極により一瞬電流が流れるのはわかるのですが、電気分解は起こらないため、定常的電流は一切発生しないように思います。もし、微小（pAやnAレベル）でも電流が流れるとすれば、どのようなメカニズムが考えられるのでしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： burahoeru 回答日時： 2011/11/16 18:38

>電気分解電圧以下では電流は指数関数的に変化

実際の電流値は温度や溶媒溶質，電極間の距離など
複合的な要素に大きく左右されるでしょうから、
どのように変化するかというのは難しいかもしれません。

状況により想定されるもの、というのも同じことです。

結局のところ、温度が高ければ電流が流れやすいでしょうし、
電極間の距離も短ければその分流れるでしょう。
(それは高校物理・化学程度の理解でもフォローできるでしょう)

電流計の位置は、陰極側にあるのか、陽極側にあるかで、
電流計が電源や電極から受ける影響が違ってきますし、
電流計そのものが系に与える影響も大きいということです。
そういう意味では、状況を正確に把握するためには、
電流計が無いほうがよいのですが、それでは電流が計れませんので
ジレンマが生まれる。。。というのもありますが。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
よく理解できました。
電流計の件はなかなか奥が深く、
実際に実験を行なってみないとわからない話ですね。
丁寧なご回答、ありがとうございました。

お礼日時：2011/11/20 08:16

No.1 回答者： burahoeru 回答日時： 2011/11/11 16:13

電気分解は陽(陰)イオンのエネルギー以上の電圧をかける必要があります。

電気分解電圧以下では、このエネルギー以下ですので、電気分解は一見起こっていませんが
確率的にイオンが単体へと変化し、電流が流れている可能性があります。


原理としては、たとえば―側が接地されていた場合
たまたま高いエネルギーを得ていた陰イオンが電子を放出し、
単体に変化するような場合、電流が流れる可能性があります。
電流計の位置や、状況により想定されるものはいろいろあるかと思いますが。

この回答への補足

早速のご回答ありがとうございます。

なるほど、熱平衡の範囲内で微小電流が流れる余地がありそうですね。
ということであれば、電気分解電圧以下では電流は指数関数的に変化（電圧低下の方向へ指数関数的に減少）すると考えてよろしいでしょうか？

それから、”電流計の位置や、状況により想定されるもの”がよく理解できませんでした。もう少し解説していただけると助かります。

補足日時：2011/11/12 05:47