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电化学技术在微生物腐蚀研究中的应用毕业论文
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电化学技术在微生物腐蚀研究中的应用毕业论文
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电化学基本概念
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电化学基本概念
【电导】描述物体导电性能的物理量，其值是电阻的倒数，单位是“西门子”，用S表示。某物体的电阻愈小它的电导就愈大。
【电导率】又称比电导。可用来衡量和比较物体的导电性能。当物体的长度为1厘米，截面积为1平方厘米时的电导，为该物体的电导率。对电解质溶液来说，当两电极面积各为1平方厘米，电极相距1厘米时为溶液的电导。电解质溶液的电导率与电解质的种类、溶液的浓度及温度等有关。
【离子淌度】又称离子迁移率。某种离子在一定的溶剂中，当电位梯度为每米1伏特时的迁移速率称为此种离子的淌度，单位是米2·秒-1·伏特-1。离子淌度是代表离子迁移速率特征的物理量。
【离子迁移率】见离子淌度条。
【离子强度】在电解质溶液中离子之间平均静电相互作用的一种量度，常用I表示，其定义式如下：
　I=1/2*∑b(B)[z(B)]2(2 为z(B)平方).
上式的含义是：某电解质溶液的离子强度等于每种离子的质量摩尔浓度mi与其价数Zi平方的乘积之和的一半。
【双电层】在两种不同物体的接触界面上，正负电荷分别排列成的一种面层，例如在金属和电解质溶液相接触的界面上，金属表面电荷层与液溶中的相反电荷的离子层就构成双电层，由于溶液中的离子的热运动，溶液中的一层又分为紧密层和扩散层。
【可逆电池】热力学意义上的可逆电池必须具备两个条件，即可逆电池在充电和放电时不仅物质的转变是可逆的，而且能量的转变也是可逆的。如果把放电时放出的电能全部储存起来并用它对电池充电，则能恰好使电池内化学反应体系及外界环境全部恢复原状。
一般意义的可逆电池就是指由于放电而被消耗的物质，可以通过充电使之再生的电池，此电池的充电反应恰好是放电反应的逆过程，如常用的铅蓄电池。
【可逆电极】构成可逆电池的电极。主要有以下三种类型：（1)金属电极、氢电极、氧电极、卤素电极。金属电极是将金属浸在含有该种金属离子的溶液中构成，以符号M｜M2+表示；氢电极、氧电极、氯电极，分别是将被H2、O2、Cl2的气流冲击着的铂片浸入含有H+、OH-、Cl-的溶液中构成，分别用符号（Pt)H2｜H+或（Pt)H2｜OH-、（Pt)O2｜OH-或（Pt)O2｜H2O，H+以及（Pt)Cl2｜Cl-表示。（2)微溶盐电极和微溶氧化物电极。微溶盐电极是将金属覆盖一薄层该金属的一种微溶盐，然后浸入含有该微溶盐负离子的溶液中构成，如银—氯化银电极，Ag—AgCl｜Cl-；微溶氧化物电极是将金属覆盖一薄层该金属的氧化物，然后浸在含有H+或OH-的溶液中构成，如汞—氧化汞电极，Hg—HgO｜OH-。（3)氧化还原电极，由惰性金属如铂片插入含有某种离子的两种不同氧化态的溶液中构成，如Fe2+—Fe3+电极，（Pt)｜Fe2+，Fe3+。
【半电池】每个可逆电极都可看成是一个半电池。
【盐桥】如果在一个电池中存在着两个电解质溶液的接界面，则在界面处也产生一个电位差，这叫液体接界电位。盐桥是消除液体接界电位的一种装置。两个半电池在构成电池时，电解质溶液不直接接触，而用盐桥沟通，盐桥是用浓KCl溶液和3％琼脂凝聚而成，由于K+和Cl-的迁移数很相近，在盐桥两侧形成两个数值小又几乎相等且符号相反的液体接界电位，使净接界电位降低到只有1～2毫伏，可以忽略不计。如果电池中电解质溶液能与KCl反应（如含Ag+)，可采用KNO3或NH4NO3代替KCl做盐桥。
【原电池】通过氧化还原反应而产生电流的装置，也可以说是把化学能转变成电能的装置。有的原电池可以构成可逆电池，有的原电池则不属于可逆电池。
【标准电池】是一种电动势比较稳定，能保持长期不变的可逆电池。标准电池用来测定或校正电池的电动势。常用的是韦斯登（Westone)标准电池，它的正极是汞（Hg)和硫酸亚汞（Hg2SO4)的糊状物，下方放少量汞为与引出的导线保持良好的接触；负极是镉汞齐（Cd-Hg)，在糊状物和汞齐上方分别放有CdSO4·83H2O晶体和它的饱和溶液。
【标准氢电极】把镀有铂黑的铂片放到氢离子浓度为1摩尔/升(严格地说应是活度aн+=1)的酸溶液中，在25℃(298.15K)时以pH2=101325帕(1大气压)的干燥氢气不断冲击到铂电极上，使铂黑上吸附的氢气达到饱和，这就构成了标准氢电极。规定在任何温度下标准氢电极的电极电位为零。标准氢电极是常用的参比电极，其它电极的电极电位是和标准氢电极相比较而得到的数值。
【电极电位】将标准氢电极作为发生氧化作用的负极，而将待定某电极作为发生还原作用的正极，组成一个电池。(Pt)H2(pH2=101325Pa)｜H+(aH+=1)｜｜待定电极这个电池电动势的数值和符号就是待定电极电位的数值和符号，可以看出，电极电位是一相对值。通常把电极—溶液界面的电位差称为绝对电极电位。
作为负极，某给定电极为正极组成电池，若此给定电极处于标准状态，即组成电极的离子浓度为1摩尔/升(严格地说，应是活度为1)，气体的分压为101325帕(1大气压)，液体和固体为纯态，此时电池的电动势就是给定电极的标准电极电位。标准电极电位的数值越大(正值越大)，说明该电对中的氧化态的氧化性越强，标准电极电位的数值越小(负数的绝对值越大)，说明该电对中的还原态还原性越强。标准电极电位有广泛的应用，例如可以判断氧化—还原反应的方向和程度，可以求算水溶液中发生的氧化还原反应的化学平衡常数，可以求算难溶盐的溶度积等。
【氧化—还原电对】氧化—还原反应可看成是两个半反应的总和，在每个半反应中氧化型物质和还原型物质组成一个氧化—还原电对。
【参比电极】在测定某电极的电极电位时，必须与一个已知电极电位的电极构成一个电池，测定出此电池的电动势后，就可以计算出被测电极的电极电位。这种已知电极电位的电极，称为参比电极。如氢电极、甘汞电极、银—氯化银电极等。
【甘汞电极】是常用的一种参比电极。由汞和氯化亚汞(Hg2Cl2)在氯化钾水溶液中的饱和溶液相接触而成。常用的甘汞电极有三种：氯化钾溶液为饱和溶液的是饱和甘汞电极、氯化钾溶液浓度为1摩尔/升的是当量甘汞电极、氯化钾溶液浓度为0.1摩尔/升的是0.1摩尔/升甘汞电极。在298.15K时，当量甘汞电极的电极电位是0.2801伏。甘汞电极的制备和保存都很方便，电极电位很稳定，所以用途很广。
【氢醌电极】由铂(或金)电极和醌氢醌的水溶液构成。醌氢醌是醌和氢醌以等摩尔数相结合的物质，是墨绿色晶体，分子式为C6H4O2·C6H4(OH)2。这种电极用于测定溶液的pH值，其优点是操作简单，只需将少量醌氢醌加入pH待测液中(因醌氢醌溶解度很小)，再插入一支光亮的铂电极，就构成了一个醌氢醌电极。这种电极在碱性溶液和浓盐溶液中不宜使用。
【玻璃电极】用于测定溶液pH值的电极。将一种特制的玻璃制成小球，球内盛pH值为定值的缓冲溶液，用铂丝做导线就构成玻璃电极。将玻璃电极浸入待测液中和一参比电极(通常用甘汞电极)组成电池，通过测定电池的电动势就可以算出待测液的pH值。用玻璃电极测定溶液pH值的装置叫pH计。玻璃电极具有不受溶液中氧化性物质及各种杂质影响的特点，所需待测液的数量也很少，操作简便，所以得到了广泛的应用。
【金属活动性顺序】目前中学化学教科书中按金属在水溶液中形成低价离子(指在水溶液中能比较稳定存在的简单离子)的标准电极电位顺序排列的。现行教材的金属活动性顺序是：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg AgPt Au
金属活动性由强逐渐减弱
金属活动性顺序只是从热力学的角度指出了发生氧化—还原反应的可能性、趋势大小，而不能说明其反应的快慢。金属活动顺序是金属在标准状态下(金属为纯净的，金属离子在溶液中活度为1)的活动性顺序，是金属在水溶液中形成简单离子的活动性顺序，若介质改变活动性会有变化。在运用金属活动性顺序时，必须根据具体条件进行分析，才能得出正确的结论。
【电极的极化】在电流通过电极时，电极电位偏离平衡值的现象，称为电极的极化。电极极化在现实的电化学过程中是普遍存在的，主要有浓差极化和活化极化。
【过电位】为了表示出电极极化的状况，把在某一电流密度下极化电极电位与该电极的平衡电极电位之间的差值称为过电位(以η表示)，η都取
【分解电压】电解时能使电流继续稳定地通过电解质，并使之开始电解的最低电压。分解电压的大小和电极性质，电解液组成、温度、电流密度等因素有关。
【超电压】电解时，实际所需的分解电压超过理论值(指两电极的可逆电动势)的那部分电压称为超电压。在一般情况下，气体的超电压都比较大，金属的超电压(除Fe、Co、Ni外)都比较小。对同一析出物来说，超电压也不恒定，如氢气在铁电极上析出时超电压较小，而在镍电极上析出时超电压就较大。在电解中超电压的存在造成多耗电能，是不利因素，但有时也能加以利用，如在微酸性的锌盐溶液中镀锌时，由于氢气的超电压较大，实际上在镀件上析出的是锌而不是氢气。
【法拉第电解定律】1833年英国物理学家法拉第(Fara day)发现；其要点是：(1)电解时在电极上电解产物的量与溶液通过的电量成正比；(2)当以相同的电量分别通过不同的电解质溶液时，在各电极上析出或溶去的物质具有相同的当量值。现代关于电解定律的叙述是：1法拉第的电量(1摩尔电子的总电量是96487库仑，称为1法拉第，用F表示)，可以析出或溶解相当于接受或给出1摩尔电子的物质。
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本帖最后由 水晶大脑 于
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【电解】即在直流电的作用下，电解质所发生的氧化—还原反应。电解池的阳极与电源的正极相连，电解池的阴极与电源的负极相连，通电时阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。电解有着重要的应用，许多基本化工产品的生产、稀有金属的冶炼、金属的精制、电镀等都要利用电解的方法。
【电镀】应用电解原理在金属制品或塑料制品表面镀上一层其它金属或合金的方法。电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀性、增加美观和制品表面硬度。镀层的金属或合金通常有：铬、锌、镍、银、铜锌合金等。电镀时，镀件为阴极，所镀的金属或合金为阳极，含有镀层金属离子的溶液为电解液。
【阳极氧化】利用电解方法使金属制品表面形成附着力很强的氧化物薄膜的过程。这层薄膜可防止金属的腐蚀，并可做金属着色的基底。此外，在电化学反应中，在阳极上发生的氧化反应有时也叫阳极氧化。
【化学电源】把化学能转变为电能并可做为电能来源的装置叫化学电源。日常使用的干电池、蓄电池等都是化学电源。
【干电池】指锌锰干电池，是常用的化学电源之一，是一次电池。负极是锌，正极是被二氧化锰包围着的石墨电极，电解质是氯化锌及氯化铵的糊状物。这种电池应用相当广泛，已有一百多年的历史，但对它的电极反应仍未彻底弄清楚，一般认为电极反应是：
负极　 Zn＋2NH4Cl—2e→Zn(NH3)2Cl2＋2H+
正极　 2MnO2＋2H+＋2e→2MnOOH
Zn＋2NH4Cl＋2MnO2→Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH这种电池在开路时电压为1.5伏。
【蓄电池】指铅蓄电池，也是常用的化学电源之一，是二次电池。负极是海棉状铅；正极是涂有二氧化铅的铅板，电解质是比重约为1.28的硫酸水溶液。电池表示式为Pb—PbSO4｜H2SO4｜PbSO4—PbO2－Pb
电极反应和电池反应是
负极　 Pb＋SO24-—2e→PbSO4
正极　 PbO2＋H2SO4＋2H+＋2e→PbSO4＋2H2O
这种电池的电动势为2伏，电池内硫酸的浓度随着放电的进行而降低，当硫酸的相对密度降至约1.05时，电池电动势下降到约1.8伏，应暂停使用，以外加直流电源充电直至硫酸的相对密度恢复到约1.28时为止。蓄电池还有其它类型，如镍铁蓄电池，镍镉蓄电池等。
【银锌电池】一种高能化学电源，可做成蓄电池。负极是锌，正极是氧化银，电解质是40％的KOH溶液和K2ZnO2饱和溶液。电极反应和电池反应是：
负极　 Zn＋2OH-—2e→Zn(OH)2
正极　 Ag2O＋H2O＋2e→2Ag＋2OH－
银锌电池具有高的比能量，能大电流放电，因此适用于火箭、导弹和人造卫星、宇航等方面。
【燃料电池】一种高能化学电源，是将燃料和氧气反应时的化学能直接转变成电能的装置。电池的正极和负极都是用微孔导电材料制成(镍、铁、氧化铁等)的。以氢一氧燃料电池为例说明，电池表示式可写成：
(Ni)H2(气)｜KOH(20～40％)｜O2(气)(Ni)电极反应和电池反应为：
负极　 H2＋2OH--2e→2H2O
该电池的电动势与氢气和氧气的分压有关。燃料电池的能量利用率很高，氢氧燃料电池已实际应用在宇宙航行和潜艇中，它不仅能大功率供电，而且还具有可靠性高，无噪声以及能供给饮水等优点。
【电化学腐蚀】金属腐蚀的一种普遍形式。由金属接触到电解质溶液构成微电池而发生的金属腐蚀过程叫电化学腐蚀。电化学腐蚀中的微电池，其负极一般都是金属被氧化形成离子进入溶液。
如钢铁在潮湿空气中的腐蚀，Fe—2e=Fe2+。
【析氢腐蚀】电化学腐蚀的一种形式。通常在酸性溶液中、在氢气过电位较小的材料上容易发生。此时在微电池的正极发生的是析出氢气的反应：2H+＋2e→H2↑。
【吸氧腐蚀】电化学腐蚀的一种形式。通常在中性或碱性溶液中，以及溶液里溶有足够的氧气时发生。此时微电池的正极发生溶解的氧气被还原的反应：
O2＋2H2O＋4e→4OH-。
【阳极保护】为防止金属腐蚀，将被保护的金属作为阳极，在一定条件下进行阳极氧化，使金属钝化(在金属表面形成金属氧化物组成的钝化膜)，这种方法叫阳极保护。
【阴极保护】将被保护的金属变为阴极，以防止金属腐蚀的方法。阴极保护法有两种：(l)外加电流的阴极保护法。把要保护的金属设备作为阴极与外电源的负极相连，另外用不溶性电极作为辅助阳极，与外电源的正极相连，两电极都与电解质溶液接触。通电后，大量电子被强制流向阴极，使金属制品表面产负电荷(电子)积累，只要维持足够的外加电压，由金属腐蚀而产生的原电池的电流就不能被输送，因而金属就可不被腐蚀。这种方法是经济、有效的防腐方法之一，目前在保护闸门、地下贮槽、输油管、电缆及受海水或淡水腐蚀的设备、结晶槽、蒸发罐等多采用这种方法防腐。(2)牺牲阳极保护法。在要保护的金属设备上联结一种负电位更低的金属，作为更有效的阳极。这样，在发生电化学腐蚀时，被腐蚀的是作为阳极的金属，因此叫牺牲阳极保护法。这种方法可用来防止轮船船壳的腐蚀，通常在轮船的尾部和船壳水线以下部分装上一定数量的锌块作被牺牲的阳极。
【缓蚀剂保护法】是防止金属腐蚀应用得最广泛的方法之一，把少量的缓蚀剂加到腐蚀性介质中，就可使金属腐蚀的速度显著减慢，这种防腐方法叫缓蚀剂保护法。加入缓蚀剂可使微电池的阳极或者阴极(或二者)的极化增加，从而使腐蚀的速度减慢。缓蚀剂的种类很多，无机物有亚硝酸盐、铬酸盐、重铬酸盐、磷酸盐等，有机物有胺类、醛类、杂环化合物、咪唑啉类等。使用缓蚀剂时，要根据被保护的金属种类、腐蚀介质等条件来确定。
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好多概念都没有听过啊
过于专业 拣自己有用的。。&
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留个记号，MAKE一下。话说看到楼主的头像，我就想起红龙那部电影里的大夫，在电影接近尾声时干的那事儿
我有种不好的预感...&
你想到啥了？&
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哇...........概念好多啊
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很深奥！有些地方看不懂。。。。。
过于专业 拣自己有用的去了解就好。。&
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<font color="#293119 发表于
很深奥！有些地方看不懂。。。。。
是啊，有个问题想问，你们都多大啊，我小学六年，你们呢？
长江后浪推前浪 一浪更比一浪强
我6年级还什么都没有呢.......
我快上大学了&
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和电打交道是不容易的…好多我都没听说过
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RE: 电化学基本概念
<font color="#293119 发表于
很深奥！有些地方看不懂。。。。。
内容高中都没上？
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RE: 电化学基本概念
小小飞猫 发表于
是啊，有个问题想问，你们都多大啊，我小学六年，你们呢？
内容小孩，小学没读完就不要玩，你看也看不懂得
All Rights Reserved参比电极保存方法_参比电极-牛宝宝文章网
参比电极保存方法 参比电极
在电化学实验中参比电极是经常被用到的，其电位相对与其他电极而言较为稳定，受溶液体系的影响较小，在一定的温度和内参比溶液的浓度一定时，其电极电位为一稳定值。在实际应用中，由于饱和溶液的浓度最为稳定，所以在参比电极中常填充饱和的KCl溶液。所以参比电极保存是必须保存在饱和的KCl溶液中。常用的参比电极有饱和甘汞电极、Ag-AgCl电极和铂电极。但是如果你是在1个小烧杯中溶解KCl，配制饱和的KCl溶液，然后将参比电极放入该小烧杯中，放置到室内。过一段时间后你会发现在烧杯的内壁上“爬”满了白白的东西――这是KCl固体――KCl饱和溶液极容易挥发，挥发时会带出少部分的KCl，然后附着在烧杯的内壁上。如果你此时没有向烧杯中添加蒸馏水，并将附着的KCl冲下来，而是继续置之不理，恭喜你，在一段时间后即可用新的电极了！正确的保存方式有很多。这里介绍一下我是如何保存电极的。首先准备2个电极。较小的烧杯中配置饱和的KCl溶液，并将电极置于其中。然后将这个小烧杯放入1个稍微大一点的烧杯中，大烧杯中添加少量的蒸馏水。最后在大烧杯上面覆盖一层塑料薄膜。这样做KCl不容易挥发，因为大烧杯中有足够的水来增加这个密闭系统的水蒸气。如果你觉得麻烦的话，也可以采用1个袋子套住整个小烧杯，这样可以最大限度的减弱KCl的挥发。原文地址： /post/48425.htm欢迎您转载分享：
更多精彩：，，什么状况下才用三电极体系,什么状况下用密封三电极体系就是说明三电极体系的独特处,为什么不用别的,用三电极体系~是电化学体系的三电极,有参比电极,辅助电极,工作电极,可以测循环伏安等.就是它有没有特别之处,比如说为什么测锂离子性能处用三电极呢?还用密封三电极
文爷君埃毕旀
不知道你问的是不是电化学方面的三电极体系.如果是我就说说,三电极体系是个很经典的体系,一个被测定电极,一个对电极与一个参比电极.被测定电极与对电极形成通路测电流,参比电极测量电压.这样就可以同时监测到电流与电压的变化.
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扫描下载二维码电化学电极原理在电化学的测量中,需要用到工作电极,参比电极,和辅助电极,他们有什么区别?各自的工作原理是什么?
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工作电极用来发生所需要的电化学反应或响应激发信号,在测量过程中溶液本体浓度发生变化的体系的电极.如电解分析中的阴极等.参比电极用来提供标准电位,电位不随测量体系的组分及浓度变化而变化的电极.这种电极必须有较好的可逆性、重现性和稳定性.常用的参比电极有SHE、Ag/AgCl、Hg/Hg2Cl2电极,尤以SCE使用得最多.辅助电极－－或对电极 在电化学分析或研究工作中,常常使用三电极系统,除了工作电极,参比电极外,还需第三支电极,此电极所发生的电化学反应并非测示或研究所需要的,电极仅作为电子传递的场所以便和工作电极组成电流回路,这种电极称为辅助电极或对电极.研究的是工作电极,只有精确地测定工作电极的电位,才能够考察电位同电化学反应,吸附等界面反应的规律.至于辅助电极和工作电极之间的联系,主要是在于构建电化学反应平衡,另外要 保证辅助电极不要影响到工作电极.而确定辅助电极和工作电极之间的电位,用电压表就ok了,不需要双参比电极分别确定两电极电位.三电极体系含两个回路,一个回路由工作电极和参比电极组成,用来测试工作电极的电化学反应过程,另一个回路由工作电极和辅助电极组成,起传输电子形成回路的作用.
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