10章_电解与极化作用revised讲义.ppt

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10章_电解与极化作用revised讲义

物理化学电子教案—第十章; 第十章 电解与极化作用;§10.1 理论分解电压;分解电压的测定; 外加电压很小时,几乎无电流通过,阴、阳极上无H2 (g) 和Cl2(g)放出。; 当外压增至2-3段,氢气和氯气的压力等于大气压力,呈气泡逸出,反电动势达极大值 Eb,max。; 要使电解池顺利地进行连续反应,除了克服作为原电池时的可逆电动势外,还要克服由于极化在阴、阳极上产生的超电势 和 ,以及克服电池电阻所产生的电位降 。这三者的加和就称为实际分解电压。;极化(polarization); 根据极化产生的不同原因,通常把极化大致分为两类:浓差极化和电化学极化。; 例如电解一定浓度的硝酸银溶液;(2)电化学极化; 为了使超电势都是正值,把阴极超电势 和阳极超电势 分别定义为: ;超电势的测定;极化曲线(polarization curve);电解池中两电极的极化曲线;极化曲线(polarization curve);极化曲线(polarization curve); 电解质溶液通常用水作溶剂,在电解过程中, 在阴极会与金属离子竞争还原。; 金属在电极上析出时超电势很小,通常可忽略不计。而气体,特别是氢气和氧气,超电势值较大。;氢在几种电极上的超电势;Tafel 公式(Tafel’s equation);阴极上的反应;§10.3 电解时电极上的竞争反应 ;分解电压; 为了使分离效果较好,后一种离子反应时,前一种离子的活度应减少到 以下,这样要求两种离子的析出电势相差一定的数值。; 阴极产品:电镀、金属提纯、保护、产品的美化(包括金属、塑料)和制备 及有机物的还原产物等;§10.4 金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化; 将含有杂质的粗锌放入稀硫酸中,腐蚀速度比纯锌快;金属的电化学腐蚀;电化学腐蚀示意图;铁锈的组成;腐蚀时阴极上的反应; 如果既有酸性介质,又有氧气存在,在阴极上发生消耗氧的还原反应:;金属的防腐;金属的防腐;金属的防腐;活化区;§10.5 化学电源;金属封顶盖;燃料电池 ;氢氧燃料电池;多孔电极;燃料电池的优点:;氢氧燃料电池的难点:;燃料电池知识简介;O2-;固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作原理; ;燃料电池系统图;蓄电池;Li 离子电池的工作原理;Li 离子电池的工作原理;Li离子电池的优点:

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