第四章转炉提钒介绍.ppt

人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * 微分电容： 引起电位微小变化时所需引入电极表面的电量，也表征了界面在电极电位发生微小变化时所具备的贮存电荷的能力。 电毛细曲线法和微分电容法比较 * 电极/溶液界面吸附现象 静电吸附： 当电极表面带有剩余电荷时，荷电符号相反的离子在静电作用下会聚集在界面上，这种现象称为静电吸附。 特性吸附： 溶液中的各种粒子因非静电作用力而发生吸附，称为特性吸附。 表面活性物质： 凡是能在电极／溶液表出发生特性吸附而使界面张力下降的物质，就叫做表面活性物质。表回活性物质可以是溶液中的离子、原子和分子。 * 由于电极表面在溶液中是“水化”的，即吸附了一层水分子，溶液中的表面活性粒子也是水化的，所以活性粒子只有脱去其部分水化膜，挤掉原来吸附在电极表面上的水分子，才有可能与电极表面发生短程相互作用而聚集在电极表面。 * 短程力作用包括镜像力、色散力等物理作用和类似于化学键的作用。 不同的物质发生吸附的能力是不同的，同一物质在不同的电极体系中的吸附行为也不相同。 * 电极／溶液界面的吸附现象对电极过程动力学有重大的影响。在实际工作中常利用界面吸附现象对电极过程的影响来控制电化学过程。 例如，在电沉积溶液个添加少量表面活性物质作为添加剂以获得光亮细致的镀层，在介质中加入少量表面活性物质作为缓蚀剂以抑制金属的腐蚀等。 * 大多数无机阳离子不发生特性吸附，只有少数水化能较小的阳离子如Tl+，Cs+等离子能发生特性吸附。除了F-离子外，几乎所有的无机阴离子都或多或少地发生特性吸附 * 第三节双电层及其结构 一、双电层的类型 1、双电层的类型及构成 双电层：电量相等符号相反的两个电荷层。 双电层大致有三类：离子双电层；偶极双电层； 吸附双电层。 2、双电层的基本特点 双电层的厚度小 ；双电层中存在一定大小的电容和电场强度 。 * 二、电极/溶液界面的基本结构 电极/溶液界面相间的相互作用： 静电作用（长程力 ）：由电极与溶液的两相中的剩余电荷所引起的相互作用 短程力作用 ：电极与溶液中各种粒子（离子、溶质分子、溶剂分子等）之间的相互作用 热运动：两相中的荷电粒子都处于不停的热运动之中 。 * 1、静电作用下双电层结构 静电作用是一种长程力的相互作用，它使符号相反的剩余电荷力图相互靠近，趋向于紧贴着电极表面排列，形成紧密双电层结构，简称紧密层。 图4-8紧密双电层结构 * 但这个模型有两个主要缺点： 首先，只考虑电极与吸附层之间的相互作用，而忽略了其他作用； 其次，没有考虑电解质溶液浓度的影响。 * 2、静电和热运动共同作用下双电层结构 热运动促使荷电粒子倾向于均匀分布，从而使剩余电荷不可能完全紧贴在电极表面分布，具有分散性，形成分散层。 在静电作用和粒子热运动的矛盾作用下，电极/溶液界面的双电层将由紧密层和分散层两部分组。如图4-9 在不同条件的电极体系中，双电层的分散性不同。 * 图4-9 考虑了热运动干扰时的电极/溶液界面双电层结构 * 在金属相中：金属中全部剩余电荷都是紧密分布，金属内部各点的电位均相等。 在溶液相中： （a）当溶液总浓度较高、电极表面电荷密度较大时，溶液中剩余电荷倾向于紧密分布，形成图4-8的紧密双电层。 （b）当溶液总浓度较低或电极表面电荷密度较小时，形成的双电层是紧密层和分散层共存的结构。 * 3、电极/溶液界面剩余电荷分布和电位分布 图4-11金属/溶液界面剩余电荷与电位的分布 双电层的金属一侧，剩余电荷集中在电极表面。在双电层的溶液一侧，剩余电荷的分布有一定的分散性。 d为紧贴电极表面排列的水化离子的电荷中心与电极表面的距。 * （1）紧密层电位分布：从x=0点到x=d的范围内不存在剩余电荷，这一范围即为紧密层。紧密层厚度为d。如果紧密层内的介电常数是恒定的，则该层内的电位分布是线性变化的。 （2）分散层电位分布：从x=d到剩余电荷为零（溶液中）的双电层部分即为分散层。其电位分布是非线性变化的。 * （3）距离电极表面d处的电位（用ψ1表示） 三种含义： 距离电极表面一个水化离子半径处的平均电位。 表示离子电荷能接近电极表面的最小距离的平均电位。 紧密层与分散层交界处的平均电位。 * （4）双电层的微分电容Cd 设整个双电层的电位（用φa表示）设溶液深处的电位为零，可得：