文档介绍：第2章材料与电化学
——无机化学品及材料的电解制备
掌握电解过程的基本概念:电解制造、电解精炼、电解提取、电解合成;
掌握电化学反应器(电解槽)的基本构成及各部件的作用;
掌握电化学反应器(电解槽)电极的连接方式及工作特点;
掌握电解生产主要技术经济指标含义及相关计算;
掌握电化学方法制备纳米材料的工作原理及影响因素。
目标&要求
了解电解生产的优点和缺点;
了解食盐水电解的基础理论,了解隔膜法和离子交换膜法的工作原理和特点;
了解电解冶金的分类及特点;
了解熔盐电解固态氧化物新方法;
了解电化学方法制备纳米材料的优点及制备纳米材料的基本方法。
目标&要求
l 电解过程概述
l 无机物电解合成
l 电解冶金
l 功能材料的电化学合成
第一节电解过程概述
电解基本概念及分类
电化学反应器
电解生产的技术经济指标
电解生产的优势和不足
电解基本概念及分类
电解过程
电解制造
电解精炼
利用电解的方法将含有金属的物质进行提纯以提高物质的纯度
采用电化学系统,利用在电子导体的电极与离子导体的电解质界面上发生的电化学反应进行化学品的合成、高纯物质的制造及材料表面处理的过程
电解提取
(单质)
电解合成
(化合物)
直接利用电解反应制造化学物质
2 电化学反应器
阳极
阴极
电解质
隔膜
电化学反应器
电解池
电解槽
电解炉
阳极上发生氧化反应,即失电子反应
阴极上发生还原反应,即得电子反应
电解质起到供给原料及输送产品作用
起到将阳极和阴极生成物分开的作用
基本构成
电极连接方式
工作方式:低电压、大电流
电解槽电压= 单槽电压
缺点:欧姆电压降大、能耗大
阳极
阴极
单极式电极
工作方式:高电压、小电流
槽电压= 单槽电压槽数
优点:欧姆电压降小、能耗小
缺点:易造成短路电流
双极式电极
阳极
阴极
3 电解生产的技术经济指标
槽电压
理论分解电压:
E理= Er(可逆电池电动势)
= e, a - e, k
槽电压:
E槽= Er+ a + k + IR液+IR膜+IR其他
E