overspenning

Overspenning er den elektriske spenningen som kreves for elektrodereaksjoner ut over det som fremgår av reversibelt potensial, slik at de kan foregå ved en viss hastighet (strømtetthet). Dette må ikke forveksles med begrepet overspenning som brukes i forbindelse med elektrisitet og elektrisk energi.

Overspenning for elektrodereaksjoner medfører ekstra energiforbruk for elektrolyseprosesser og lavere energiproduksjon i batterier og brenselceller. Årsaken til overspenning er at en ekstra mengde energi må tilføres for å overvinne aktiveringsenergien i et langsomt reaksjonstrinn. De vanligste overspenningstypene er aktiveringsoverspenning, konsentrasjonsoverspenning og reaksjonsoverspenning. Da er hastighetsbestemmende delreaksjon henholdsvis elektronoverføring, diffusjon av reaktant eller produkt og langsom kjemisk reaksjon.

Av spesiell interesse og stor praktisk og industriell betydning er aktiveringsoverspenning for gassutviklingsreaksjoner, hvor overspenningen er avhengig av elektrodematerialet. Hydrogenutvikling er mye raskere og foregår med lavere overspenning på edelmetaller som platina og palladium enn tungmetaller som bly og kvikksølv, mens klorutvikling har lav overspenning på anoder av zirkonoksid som brukes industrielt i klor/alkali-prosessen. Overspenningen for tungt hydrogen, deuterium, er større enn for hydrogen, og man får en anrikning av tungtvann under elektrolyse i vann. Dette var grunnlaget for produksjonen av tungtvann ved Norsk Hydros fabrikker på Rjukan.