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什么是电化学

编辑:在职研究生

    电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压静电放电来实现(如氧通过无声放电管转变为臭氧),二者统称电化学,后者为电化学的一个分支,称放电化学。由于放电化学有了专门的名称,因而,电化学往往专门指“电池的科学”。

   电池由两个电极和电极之间的电解质构成,因而电化学的研究内容应包括两个方面:一是电解质的研究,即电解质学,其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等,其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论;另一方面是电极的研究,即电极学,其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质,也就是电极和电解质界面上的电化学行为。电解质学和电极学的研究都会涉及到化学热力学、化学动力学和物质结构。

    研究内容

  电池由两个电极和电极之间的电解质构成,因而电化学的研究内容应包括两个方面:一是电解质的研究,即电解质学,其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等,其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论;另一方面是电极的研究,即电极学,其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质,也就是电极和电解质界面上的电化学行为。电解质学和电极学的研究都会涉及到化学热力学、化学动力学和物质结构。

    学科应用

  在物理化学的众多分支中,电化学是唯一以大工业为基础的学科。它的应用分为以下几个方面:①电解工业,其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业、耐纶66的中间单体己二腈是通过电解合成的;铝、钠等轻金属的冶炼,铜、锌等的精炼也都用的是电解法;②机械工业要用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整;③环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物;④化学电源;⑤金属的防腐蚀问题,大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题;⑥许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理;⑦应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。

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