文档介绍：环境电化学
朱萍
2006/11/20
第一章绪论
电化学是研究化学能与电能之间相互转化的一门古老学科,从学科性质上讲,属于物理化学的一个重要分支,在与无机化学、有机化学、分析化学、化学工程等学科相互渗透、协调发展的过程中逐渐形成了自己完备的理论与应用体系。
电能化学能
电解
电池
⒈电解: 精炼和冶炼有色金属和稀有金属;电解法制备化工原料;电镀法保护和美化金属;还有氧化着色等。
: 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、
生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源。
⒊电分析
⒋生物电化学
电化学的发展:
1799年,伏打制成世界上第一个化学能转化为电能的铜锌原电池。
1889年,能斯特建立了著名的电极电位与电极反应各组分浓度之间关系的能斯特方程式。
20世纪60年代,电化学工程发展的一个转折时期。
电分析化学、催化电化学、熔盐电化学、量子电化学、腐蚀电化学、生物电化学等。
表2 与环境问题有关的电化学应用领域
应用领域
内容
电合成
无机化学品、有机化学品、金属和合金、半导体、导电聚合物、复合物等
二次能源
燃料电池、氧化还原电池、太阳能电池等
传感器和环境监测
离子选择性电极、电化学传感器、生物电化学传感器、电化学在线分析等
污染物的电化学处理
金属离子去除、无机和有机污染物的去除、水体净化、氧化还原剂和其他试剂的循环利用、大气的电化学净化、电絮凝等
腐蚀防护
腐蚀检测、阴极保护、阳极保护等
第二章电化学基础理论
一、电化学体系的基本结构单元
1、电极
电极是指与电解质溶液或电解质接触的电子导体或半导体,它既是电子贮存器,能够实现电能的输入或输出,又是电化学反应发生的场所。
使正电荷由电极进入溶液的电极称为阳极,使正电荷自溶液进入电极的电极称为阴极。
无论是原电池,还是电解池,发生氧化反应的总是阳极,而发生还原反应的总是阴极。