电化学工程基础-绪论.ppt

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1、电化学工程基础管从胜2012学习要求 主要参考书 1、电化学工程概述,吴辉煌等编著,厦门大学出版社, 1994 2、电解工程,陈延禧等编著,天津科技出版社, 1993 3、高能化学电源,管从胜等编著,化学工业出版社, 2005 4、应用电化学,杨绮琴,中山大学出版社, 2001 5、金属腐蚀原理及应用,魏宝明等编,化学工业出版社, 1980 6、电化学保护,中国腐蚀与防护学会主编,火时中编著,化学工业出版社, 1988 7、应用电化学,贾梦秋,杨文胜,高等教育出版社, 2004 8、电镀工程,张胜涛,化学工业出版社, 2002第 1章 绪论 1.1工业电化学过程 1.1.1电化学过程 1)自发

2、过程 化学能 电能,如:化学电源、金属腐蚀等,所有自发化学反应都能设计成电池 可能性,但是不一定有应用价值! 2)非自发过程 电能转 化学能过程 消耗电过程。1.1.2 电化学涉及内容 一、电化学热力学 1、电解质 “溶液 ”“ 离子 ”导体 1)水溶液(酸、碱、盐) 2)有机电解质溶液(有机溶剂 +有机电解质) 3)熔融盐(低温、高温、中温) 4)固体电解质(固体氧化物) 5)聚合物电解质(离子交换膜)等。 “溶液 ”中离子活度、离子淌度、迁移数、电导率。 2、电化学体系的平衡性质 1) “相 ”间电位差 2)电池电动势 3)电化学体系的平衡 4)标准电极电位 5)能斯特方程式 6)电位 -

3、pH图(金属腐蚀与防护基础)。 3、电极 /电解质溶液界面性质 双电层界面电位差 等效电路 反应速度 电毛细现象 零电荷电位 双电层模型 特性吸附 4、电极 1)气体电极; 2)固体电极:金属电极、金属与难溶盐电极、多孔电极、三相(固、气、液)电极、气体扩散电极; 3)液体电极(汞等); 4)修饰电极(铂修饰电极、高分子修饰电极、离子选择电极等); 5)惰性电极,为电子转移提供载体,本身不发生反应,但是有损耗!石墨、碳棒、金属氧化物、铂、金等; 6)活性电极,参与电极反应,属于消耗物质 反应物! 5、导体 1)第一类导体 电子导体; 2)第二类导体 离子导体(实际空穴导电也属于第二类导体); 二、电化学动力学 1、电极极化 2、电极过程特征和控制步骤 3、电化学体系的传输过程 4、电化学极化 塔菲尔公式、交换电流密度、传递系数1.1.3电化学工程涉及内容 1、电化学工业的参数及质量因数 包括转化率(包括副产品)、产率(不包括副产品)、电流效率、工作电压(开路电压、电位差计)、电压效率(溶液电阻、反应电阻)、直流电耗、能量效率、电极反应器的比电极面积、有效反应面积等。 2、电化学反应中的传递过程及平衡 包括质量传递及平衡、热量传递及平衡、电量传递及平衡、电压平衡及能量平衡。

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