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电化学基础pdf

发布时间:2022-10-10 14:16:21

A. 电化学基础知识点总结归纳

电化学是高中化学的重要部分,那么电化学有哪些知识点呢?我整理了一些电化学的重要知识点。

原电池

1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。

2、组成条件:

①两个活泼性不同的电极;

②电解质溶液;

③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路;

3、电子流向:外电路:负极——导线——正极内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。

4、电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)总反应式:Zn+2H+=Zn

2++H2↑

5、正、负极的判断:

(1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极;

(2)从电子的流动方向负极流入正极;

(3)从电流方向正极流入负极;

(4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极;

(5)根据实验现象

①溶解的一极为负极;②增重或有气泡一极为正极

电解池

1、把电能转化为化学能的装置,也叫电解槽。

2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程。

3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程。

4、电子流向:(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极

金属的腐蚀

1、定义:金属的腐蚀是指金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

2、分类:由于金属接触的介质不同,发生腐蚀的情况也不同,一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

①化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。化学腐蚀过程中发生的化学反应是普通的氧化还原反应,而不是原电池反应,无电流产生。

②电化学腐蚀:不纯的金属与电解质溶液接触时,会发生原电池反应。比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。

3、电化学腐蚀

电化学腐蚀,实际上是由大量的微小的电池构成微电池群自发放电的结果。

①析氢腐蚀

钢铁在潮湿的空气中表面会形成一薄层水膜,在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成了原电池。这无数个微小的原电池遍布钢铁表面,在这些原电池里,铁是负极,碳是正极。若电解质溶液酸性较强则发生析氢腐蚀。

②吸氧腐蚀

金属表面酸性较弱或呈中性时,溶解在溶液中的氧气与水结合,生成OH-,消耗了氧气,从而使得溶液不断吸收空气中的氧气而发生吸氧腐蚀。

金属的防护

金属防护的目的就是防止金属的腐蚀。金属的防护要解决的主要问题就是使金属不被氧化。

(1)牺牲阳极的阴极保护法

将被保护的金属与更活泼的金属连接,构成原电池,使活泼金属作阳极被氧化,被保护的金属作阴极。

(2)外加电源的阴极保护法

利用外加直流电,负极接在被保护金属上成为阴极,正极接其他金属。

以上是我整理的电化学的知识点,希望能帮到你。

B. 高考必刷题化学反应原理对应哪本书

应该是对应高中化学选修4。可以比对一下目录确认一下。
反应原理目录主要包括
绪言
第一章化学反应与能量
第一节化学反应与能量的变化
第二节燃烧热能源
第三节化学反应热的计算
归纳与整理
第二章化学反应速率和化学平衡
第一节化学反应速率
第二节影响化学反应速率的因素
第三节化学平衡
第四节化学反应进行的方向
归纳与整理
第三章水溶液中的离子平衡
第一节弱电解质的电离
第二节水的电离和溶液的酸碱性
第三节盐类的水解
第四节难溶电解质的溶解平衡
归纳与整理
第四章电化学基础
第一节原电池
第二节化学电源
第三节电解池
第四节金属的电化学腐蚀与防护
归纳与整理
附录

C. 电化学基础是在苏教版的哪一本书里学到

电化学基础是大学普通化学课程啊,电化学入门知识在《选修 化学反应原理》第一章。

D. .. 化学反应原理的细节知识与重点知识。。。

高二化学选修4复习提纲
第一章 化学反应与能量
一、焓变(ΔH) : 反应热
1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量
2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号: △H(2).单位:kJ/mol
3.产生原因:化学键断裂——吸热 化学键形成——放热
放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0
吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0
☆ 常见的放热反应: ① 所有的燃烧反应 ② 酸碱中和反应
③ 大多数的化合反应 ④ 金属与酸的反应
⑤ 生石灰和水反应 ⑥ 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等
☆ 常见的吸热反应:① 晶体Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl ② 大多数的分解反应
③ 以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应 ④ 铵盐溶解等
二、热化学方程式
书写化学方程式注意要点:
①热化学方程式必须标出能量变化。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)
③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数
⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变
三、燃烧热
1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1 mol ④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol)
四、中和热
1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。
2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:
H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
4.中和热的测定实验
五、盖斯定律
1.内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。
2、运用:根据盖斯定律,可以设计反应求出另一个反应的反应热。
第二章 化学反应速率和化学平衡
一、化学反应速率
1. 化学反应速率(v)
⑴ 定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化
⑵ 表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示
⑶ 计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L•s)
⑷ 影响因素: ① 决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)
② 条件因素(外因):反应所处的条件
2.

※注意:
(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
(2)、惰性气体对于速率的影响
①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变
②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢
二、化学平衡
(一)1.定义:
化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征: 逆(研究前提是可逆反应) 等(同一物质的正逆反应速率相等)
动(动态平衡) 定(各物质的浓度与质量分数恒定)
变(条件改变,平衡发生变化)
3、判断平衡的依据
判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例举反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)

混合物体系中
各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定 平衡
③各气体的体积或体积分数一定 平衡
④总体积、总压力、总物质的量一定 不一定平衡
正、逆反应
速率的关系 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即V(正)=V(逆) 平衡
②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC,则V(正)=V(逆) 平衡
③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不一定等于V(逆) 不一定平衡
④在单位时间内生成n molB,同时消耗了q molD,因均指V(逆) 不一定平衡
压强 ①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定) 平衡
②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定) 不一定平衡
混合气体平均相对分子质量Mr ①Mr一定时,只有当m+n≠p+q时 平衡
②Mr一定时,但m+n=p+q时 不一定平衡
温度 任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变) 平衡
体系的密度 密度一定 不一定平衡
其他 如体系颜色不再变化等 平衡
(二)影响化学平衡移动的因素
1、浓度对化学平衡移动的影响
(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移 动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动
(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动
(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小, V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。
2、温度对化学平衡移动的影响
影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。
3、压强对化学平衡移动的影响
影响规律:其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着体积缩小方向移动;减小压强,会使平衡向着体积增大方向移动。
注意:(1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动
(2)气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似
4、催化剂对化学平衡的影响:由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的,所以平衡不移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。
5、勒夏特列原理(平衡移动原理):如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,浓度),平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。
三、化学平衡常数
(一)定义:在一定温度下,当一个反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。 符号:K
(二)使用化学平衡常数K应注意的问题:
1、表达式中各物质的浓度是变化的浓度,不是起始浓度也不是物质的量。
2、K只与温度(T)有关,与反应物或生成物的浓度无关。
3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固定不变的,可以看做是“1”而不代入公式。
4、稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡关系式中。
(三)化学平衡常数K的应用:
1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越高。反之,则相反。 一般地,K>105时,该反应就进行得基本完全了。
2、可以利用K值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。(Q:浓度积)
Q〈 K:反应向正反应方向进行; Q = K:反应处于平衡状态 ; Q 〉K:反应向逆反应方向进行
3、利用K值可判断反应的热效应
若温度升高,K值增大,则正反应为吸热反应
若温度升高,K值减小,则正反应为放热反应
*四、等效平衡
1、概念:在一定条件下(定温、定容或定温、定压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
2、分类
(1)定温,定容条件下的等效平衡
第一类:对于反应前后气体分子数改变的可逆反应:必须要保证化学计量数之比与原来相同;同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。
第二类:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应:只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。
(2)定温,定压的等效平衡: 只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。
五、化学反应进行的方向
1、反应熵变与反应方向:
(1)熵:物质的一个状态函数,用来描述体系的混乱度,符号为S. 单位:J•mol-1•K-1
(2) 体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,这叫做熵增加原理,也是反应方向判断的依据。.
(3)同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小。即S(g)〉S(l)〉S(s)
2、反应方向判断依据
在温度、压强一定的条件下,化学反应的判读依据为:
ΔH-TΔS〈 0 反应能自发进行
ΔH-TΔS = 0 反应达到平衡状态
ΔH-TΔS 〉0 反应不能自发进行
注意:(1)ΔH为负,ΔS为正时,任何温度反应都能自发进行
(2)ΔH为正,ΔS为负时,任何温度反应都不能自发进行
第三章 水溶液中的离子平衡
一、弱电解质的电离
1、定义:电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。
非电解质 :在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。
强电解质 :在水溶液里全部电离成离子的电解质 。
弱电解质: 在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质 。

2、电解质与非电解质本质区别:
电解质——离子化合物或共价化合物 非电解质——共价化合物
注意:①电解质、非电解质都是化合物 ②SO2、NH3、CO2等属于非电解质
③强电解质不等于易溶于水的化合物(如BaSO4不溶于水,但溶于水的BaSO4全部电离,故BaSO4为强电解质)——电解质的强弱与导电性、溶解性无关。
3、电离平衡:在一定的条件下,当电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相同时,电离过程就达到了平衡状态,这叫电离平衡。
4、影响电离平衡的因素:
A、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。
B、浓度:浓度越大,电离程度越小;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。
C、同离子效应:在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会 减弱 电离。
D、其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,有利于电离。
5、电离方程式的书写:用可逆符号 弱酸的电离要分布写(第一步为主)
6、电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数,(一般用Ka表示酸,Kb表示碱)表示方法:AB A++B- Ki=[ A+][ B-]/[AB]
7、影响因素:
a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。
b、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。
c、同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。如:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO
二、水的电离和溶液的酸碱性
1、水电离平衡: 水的离子积:KW =c[H+]•c[OH-]
25℃时, [H+]=[OH-] =10-7 mol/L ; KW = [H+]•[OH-] = 1*10-14
注意:KW只与温度有关,温度一定,则KW值一定; KW不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)
2、水电离特点:(1)可逆 (2)吸热 (3)极弱
3、影响水电离平衡的外界因素: ①酸、碱 :抑制水的电离 KW〈1*10-14
②温度:促进水的电离(水的电离是吸热的)
③易水解的盐:促进水的电离 KW 〉 1*10-14
4、溶液的酸碱性和pH: (1)pH=-lgc[H+]
(2)pH的测定方法:
酸碱指示剂—— 甲基橙 、 石蕊 、 酚酞 。
变色范围:甲基橙 3.1~4.4(橙色) 石蕊5.0~8.0(紫色) 酚酞8.2~10.0(浅红色)
pH试纸 —操作玻璃棒蘸取未知液体在试纸上,然后与标准比色卡对比即可。
注意:①事先不能用水湿润PH试纸;②广泛pH试纸只能读取整数值或范围
三 、混合液的pH值计算方法公式
1、强酸与强酸的混合:
(先求[H+]混:将两种酸中的H+离子物质的量相加除以总体积,再求其它)
[H+]混 =([H+]1V1+[H+]2V2)/(V1+V2)
2、强碱与强碱的混合:(先求[OH-]混:将两种酸中的OH 离子物质的量相加除以总体积,再求其它)
[OH-]混=([OH-]1V1+[OH-]2V2)/(V1+V2) (注意 :不能直接计算[H+]混)
3、强酸与强碱的混合:(先据H+ + OH- ==H2O计算余下的H+或OH-,①H+有余,则用余下的H+数除以溶液总体积求[H+]混;OH-有余,则用余下的OH-数除以溶液总体积求[OH-]混,再求其它)
四、稀释过程溶液pH值的变化规律:
1、强酸溶液:稀释10n倍时,pH稀 = pH原+ n (但始终不能大于或等于7)
2、弱酸溶液:稀释10n倍时,pH稀 〈 pH原+n (但始终不能大于或等于7)
3、强碱溶液:稀释10n倍时,pH稀 = pH原-n (但始终不能小于或等于7)
4、弱碱溶液:稀释10n倍时,pH稀 〉 pH原-n (但始终不能小于或等于7)
5、不论任何溶液,稀释时pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液无限稀释后pH均接近7
6、稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快。
五、强酸(pH1)强碱(pH2)混和计算规律w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
1、若等体积混合: pH1+pH2=14 则溶液显中性pH=7
pH1+pH2≥15 则溶液显碱性pH=pH2-0.3
pH1+pH2≤13 则溶液显酸性pH=pH1+0.3
2、若混合后显中性
pH1+pH2=14 V酸:V碱=1:1
pH1+pH2≠14 V酸:V碱=1:1014-(pH1+pH2)
六、酸碱中和滴定:
1、中和滴定的原理:实质:H++OH—=H2O 即酸能提供的H+和碱能提供的OH-物质的量相等。
2、中和滴定的操作过程:
(1)仪②滴定管的刻度,O刻度在上,往下刻度标数越来越大,全部容积大于它的最大刻度值,因为下端有一部分没有刻度。滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管酸(或碱),也不得中途向滴定管中添加。②滴定管可以读到小数点后一位。
(2)药品:标准液;待测液;指示剂。
(3)准备过程:准备:检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。
(洗涤:用洗液洗→检漏:滴定管是否漏水→用水洗→用标准液洗(或待测液洗)→装溶液→排气泡→调液面→记数据V(始)
(4)试验过程
3、酸碱中和滴定的误差分析
误差分析:利用n酸c酸V酸=n碱c碱V碱进行分析
式中:n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数;c——酸或碱的物质的量浓度;
V——酸或碱溶液的体积。当用酸去滴定碱确定碱的浓度时,则:c碱=
上述公式在求算浓度时很方便,而在分析误差时起主要作用的是分子上的V酸的变化,因为在滴定过程中c酸为标准酸,其数值在理论上是不变的,若稀释了虽实际值变小,但体现的却是V酸的增大,导致c酸偏高;V碱同样也是一个定值,它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的,当在实际操作中碱液外溅,其实际值减小,但引起变化的却是标准酸用量的减少,即V酸减小,则c碱降低了;对于观察中出现的误差亦同样如此。综上所述,当用标准酸来测定碱的浓度时,c碱的误差与V酸的变化成正比,即当V酸的实测值大于理论值时,c碱偏高,反之偏低。
同理,用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然。
七、盐类的水解(只有可溶于水的盐才水解)
1、盐类水解:在水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2、水解的实质: 水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合,破坏水的电离,是平衡向右移动,促进水的电离。
3、盐类水解规律:
①有 弱 才水解,无弱不水解,越弱越水解;谁 强显谁性,两弱都水解,同强显中性。
②多元弱酸根,浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大,碱性更强。 (如:Na2CO3 >NaHCO3)
4、盐类水解的特点:(1)可逆(与中和反应互逆) (2)程度小 (3)吸热
5、影响盐类水解的外界因素:
①温度:温度越 高 水解程度越大 (水解吸热,越热越水解)
②浓度:浓度越小,水解程度越 大 (越稀越水解)
③酸碱:促进或抑制盐的水解(H+促进 阴离子 水解而 抑制 阳离子水解;OH -促进阳离子水解而抑制阴离子水解)
6、酸式盐溶液的酸碱性:
①只电离不水解:如HSO4- 显 酸 性
②电离程度>水解程度,显 酸 性 (如: HSO3- 、H2PO4-)
③水解程度>电离程度,显 碱 性 (如:HCO3- 、HS- 、HPO42-)
7、双水解反应:
(1)构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应。双水解反应相互促进,水解程度较大,有的甚至水解完全。使得平衡向右移。
(2)常见的双水解反应完全的为:Fe3+、Al3+与AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);S2-与NH4+;CO32-(HCO3-)与NH4+其特点是相互水解成沉淀或气体。双水解完全的离子方程式配平依据是两边电荷平衡,
如:2Al3+ + 3S2- + 6H2O == 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑
8、盐类水解的应用:
水解的应用 实例 原理
1、净水 明矾净水 Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+

2、去油污 用热碱水冼油污物品 CO32-+H2O HCO3-+OH-

3、药品的保存 ①配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+

②配制Na2CO3溶液时常加入少量NaOH CO32-+H2O HCO3-+OH-

4、制备无水盐 由MgCl2•6H2O制无水MgCl2 在HCl气流中加热 若不然,则:
MgCl2•6H2O Mg(OH)2+2HCl+4H2O
Mg(OH)2 MgO+H2O
5、泡沫灭火器 用Al2(SO4)3与NaHCO3溶液混合 Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
6、比较盐溶液中离子浓度的大小 比较NH4Cl溶液中离子浓度的大小 NH4++H2O NH3•H2O+H+
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)-
9、水解平衡常数 (Kh)
对于强碱弱酸盐:Kh =Kw/Ka(Kw为该温度下水的离子积,Ka为该条件下该弱酸根形成的弱酸的电离平衡常数)
对于强酸弱碱盐:Kh =Kw/Kb(Kw为该温度下水的离子积,Kb为该条件下该弱碱根形成的弱碱的电离平衡常数)
八、电离、水解方程式的书写原则
1、多元弱酸(多元弱酸盐)的电离(水解)的书写原则:分步书写
注意:不管是水解还是电离,都决定于第一步,第二步一般相当微弱。
2、多元弱碱(多元弱碱盐)的电离(水解)书写原则:一步书写
九、溶液中微粒浓度的大小比较
基本原则:抓住溶液中微粒浓度必须满足的三种守恒关系:
①电荷守恒:任何溶液均显电 中 性,各阳离子浓度与其所带电荷数的乘积之和=各阴离子浓度与其所带电荷数的乘积之和
②物料守恒: (即原子个数守恒或质量守恒)某原子的总量(或总浓度)=其以各种形式存在的所有微粒的量(或浓度)之和
③质子守恒:即水电离出的H+浓度与OH-浓度相等。
十、难溶电解质的溶解平衡
1、难溶电解质的溶解平衡的一些常见知识
(1)溶解度 小于 0.01g的电解质称难溶电解质。
(2)反应后离子浓度降至1*10-5以下的反应为完全反应。如酸碱中和时[H+]降至10-7mol/L<10-5mol/L,故为完全反应,用“=”,常见的难溶物在水中的离子浓度均远低于10-5mol/L,故均用“=”。
(3)难溶并非不溶,任何难溶物在水中均存在溶解平衡。
(4)掌握三种微溶物质:CaSO4、Ca(OH)2、Ag2SO4
(5)溶解平衡常为吸热,但Ca(OH)2为放热,升温其溶解度减少。
(6)溶解平衡存在的前提是:必须存在沉淀,否则不存在平衡。
2、溶解平衡方程式的书写
注意在沉淀后用(s)标明状态,并用“ ”。如:Ag2S(s) 2Ag+(aq)+ S2-(aq)
3、沉淀生成的三种主要方式
(1)加沉淀剂法:Ksp越小(即沉淀越难溶),沉淀越完全;沉淀剂过量能使沉淀更完全。
(2)调pH值除某些易水解的金属阳离子:如加MgO除去MgCl2溶液中FeCl3。
(3)氧化还原沉淀法:
(4)同离子效应法
4、沉淀的溶解:
沉淀的溶解就是使溶解平衡正向移动。常采用的方法有:①酸碱;②氧化还原;③ 沉淀转化 。
5、沉淀的转化:
溶解度大的生成溶解度小的,溶解度小的生成溶解度 更小 的。
如:AgNO3 AgCl(白色沉淀) AgBr(淡黄色) AgI (黄色) Ag2S(黑色)
6、溶度积(KSP)
(1)定义:在一定条件下,难溶电解质电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
(2)表达式:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq) KSP= [c(An+)]m •[c(Bm-)]n
(3)影响因素: 外因:①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。
②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。
(4)溶度积规则:QC为离子积
QC〉KSP 有沉淀析出 QC= KSP 平衡状态 QC 〈KSP 未饱和,继续溶解
第四章 电化学基础
第一节 原电池
1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池
2、组成条件:①两个活泼性不同的电极② 电解质溶液③ 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路
3、电子流向:外电路: 负 极——导线—— 正 极
内电路:盐桥中 阴 离子移向负极的电解质溶液,盐桥中 阳 离子移向正极的电解质溶液。
4、电极反应:以锌铜原电池为例:
负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+ (较活泼金属)
正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)
总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑
5、正、负极的判断:
(1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。
(2)从电子的流动方向 负极流入正极
(3)从电流方向 正极流入负极
(4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极
(5)根据实验现象①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极
三、燃料电池
1、燃料电池: 是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池
2、电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。
当电解质溶液呈酸性时: 负极:2H2-4e =4H+ 正极:O2+4 e 4H+ =2H2O
当电解质溶液呈碱性时: 负极:2H2+4OH-4e=4H2O 负极:O2+2H2O+4 e=4OH
另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。
电极反应式为:负极:CH4+10OH--8e = 7H2O;
正极:4H2O+2O2+8e=8 OH-。
电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
3、燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低
四、废弃电池的处理:回收利用
第三节 电解池
一、电解原理
1、电解池:把电能转化为化学能的装置也叫电解槽
2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程
3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程
4、电子流向:(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极
5、电极名称及反应:
阳极:与直流电源的 正极 相连的电极,发生 氧化 反应
阴极:与直流电源的 负极 相连的电极,发生 还原 反应
6、电解CuCl2溶液的电极反应: 阳极:2Cl- -2e=Cl2 (氧化) 阴极:Cu2++2e=Cu(还原)
总反应式:CuCl2 =Cu+Cl2 ↑
7、电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程
☆规律总结:电解反应离子方程式书写:
阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阴离子放电顺序:是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)
是活性电极时:电极本身溶解放电
注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
电解质水溶液点解产物的规律
类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓度 pH 电解质溶液复原
分解电解质型 电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 增大 HCl
CuCl2 --- CuCl2
放H2生成碱型 阴极:水放H2生碱
阳极:电解质阴离子放电 NaCl 电解质和水 生成新电解质 增大 HCl
放氧生酸型 阴极:电解质阳离子放电
阳极:水放O2生酸 CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 氧化铜
电解水型 阴极:4H+ + 4e- == 2H2 ↑
阳极:4OH- - 4e-= O2↑+ 2H2O NaOH 水 增大 增大 水
H2SO4 减小
Na2SO4 不变
上述四种类型电解质分类:
(1)电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐
(2)电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)
(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐
(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐

E. 化学电化学常识

1、原电池、电解池、电镀池判定规律若无外接电源,可能是原电池,然后依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”。先看电极:两极为导体且活泼性不同;再看溶液:两极插入电解质溶液中;后看回路:形成闭合回路或两极接触。若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池,其余情况为电解池。2、酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极)
3、关计算的方法规律有关电解的计算通常是求电解后某产物质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。解答此类题的方法有两种:一是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解;二是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒等式求解。以电子守恒较为简便,注意运用。3、
电化学基础知识的应用(1)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁为例):

(2)的防护,主要有下面几种情况:改变金属的内部结构,例如把Ni、Cr等加入普通钢里制成不锈钢;覆盖保护层,例如涂油层、油漆、搪瓷、熟料等,另外还有电镀耐腐蚀的金属(Zn、Sn、Cr、Ni等);电化学保护法,多采用牺牲阳极保护法,如在船只的螺旋桨附近的船体上镶嵌活泼金属锌块,另外可采用与电源负极相连接的保护方法,例如大型水坝船闸的保护就是让铁闸门和电源负极相连。(3)电解原理的应用氯碱工业(电解饱和食盐水):2NaCl
+
2H2O
==(电解)
2NaOH
+
H2↑
+
Cl2↑;活泼金属Na、Mg、Al的制取,例如,电解熔融的NaOH制金属Na,4NaOH
==(电解)
4Na
+2H2O
+
O2↑(其中Na为阴极区产物而
H2O和
O2则为阳极区产物);金属的精炼,例如铜的精炼,以粗铜为阳极,精铜为阴极,含铜离子的溶液作电解质溶液;电镀,待镀金属制品作阴极,镀层金属作阳极,含有镀层金属离子的溶液作电镀液,阳极反应:M

ne-
==
Mn+(进入溶液),阴极反应Mn+
+
ne-
==
M(在镀件上沉积)。

F. 铅酸蓄电池电化学基础及制造工艺

一、常用的蓄电池分类及特点

目前,我们常用的蓄电池主要分为三类,分别为普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池三种。

1)普通蓄电池;普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。

2)干荷蓄电池:它的全称是干式荷电铅酸蓄电池,它的主要特点是负极板有较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过20—30分钟就可使用。

3)免维护蓄电池:免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液);另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用户根本就不能加补充液。

二、蓄电池的结构

一般的蓄电池铅酸蓄电池是由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成,其放电的化学反应是依靠正极板活性物质(二氧化铅和铅)和负极板活性物质(海绵状纯铅)在电解液(稀硫酸溶液)的作用下进行,其中极板的栅架,传统蓄电池用铅锑合金制造,免维护蓄电池是用铅钙合金制造,前者用锑,后者用钙,这是两者的根本区别点。不同的材料就会产生不同的现象:传统蓄电池在使用过程中会发生减液现象,这是因为栅架上的锑会污染负极板上的海绵状纯铅,减弱了完全充电后蓄电池内的反电动势,造成水的过度分解,大量氧气和氢气分别从正负极板上逸出,使电解液减少。用钙代替锑,就可以改变完全充电后的蓄电池的反电动势,减少过充电流,液体气化速度减低,从而减低了电解液的损失。

由于免维护蓄电池采用铅钙合金栅架,充电时产生的水分解量少,水份蒸发量低,加上外壳采用密封结构,释放出来的硫酸气体也很少,所以它与传统蓄电池相比,具有不需添加任何液体,对接线桩头、电线腐蚀少,抗过充电能力强,起动电流大,电量储存时间长等优点。

免维护蓄电池因其在正常充电电压下,电解液仅产生少量的气体,极板有很强的抗过充电能力,而且具有内阻小、低温起动性能好、比常规蓄电池使用寿命长等特点,因而在整个使用期间不需添加蒸馏水,在充电系正常情况下,不需从拆下进行补充充电。但在保养时应对其电解液的比重进行检查。

大多数免维护蓄电池在盖上设有一个孔形液体(温度补偿型)比重计,它会根据电解液比重的变化而改变颜色。可以指示蓄电池的存放电状态和电解液液位的高度。当比重计的指示眼呈绿色时,表明充电已足,蓄电池正常;当指示眼绿点很少或为黑色,表明蓄电池需要充电;当指示眼显示淡黄色,表明蓄电池内部有故障,需要修理或进行更换。

免维护蓄电池也可以进行补充充电,充电方式与普通蓄电池的充电方法基本一样。充电时每单格电压应限制在2.3-2.4V间。注意使用常规充电方法充电会消耗较多的水,充电时充电电流应稍小些(5A以下)。不能进行快速充电,否则,蓄电池可能会发生爆炸,导致伤人。当免维护蓄电池的比重计,显示为淡黄色或红色时,说明该蓄电池已接近报废,即使再充电,使用寿命也不长。此时的充电只能做为救急的权宜之计。

有条件时,对免维护蓄电池可用具有电流-电压特性的充电设备进行充电。该设备即可保证充足电,又可避免过充电而消耗较多的水。

一般这类免维护电池从出厂到使用可以存放10个月,其电压与电容保持不变,质量差的在出厂后的3个月左右电压和电容就会下降。在购买时选离生产日期有3个月的,当场就可以检查电池的电压和电容是否达到说明书上的要求,若电压和电容都有下降的情况则说明它里面的材质不好,那么电池的质量肯定也不行,有可能是加水电池经过经销商充电后伪装而成的。

三、蓄电池的正确使用和维护

免维护蓄电池也可以进行补充充电,充电方式与普通蓄电池的充电方法基本一样。充电时每单格电压应限制在2.3-2.4V间。注意使用常规充电方法充电会消耗较多的水,充电时充电电流应稍小些(5A以下)。不能进行快速充电,否则,蓄电池可能会发生爆炸,导致伤人。当免维护蓄电池的比重计,显示为淡黄色或红色时,说明该蓄电池已接近报废,即使再充电,使用寿命也不长。此时的充电只能做为救急的权宜之计。

有条件时,对免维护蓄电池可用具有电流-电压特性的充电设备进行充电。该设备即可保证充足电,又可避免过充电而消耗较多的水。

蓄电池的正确使用和维护主要有以下7点:

1、检查蓄电池在支架上的固定螺栓是否拧紧,安装不牢靠会因行车震动而引起壳体损坏。另外不要将金属物放在蓄电池上以防短路。

2、时常查看极柱和接线头连接得是否可靠。为防止接线柱氧化可以涂抹凡士林等保护剂。

3、不可用直接打火(短路试验)的方法检查蓄电池的电量这样会对蓄电池造成损害。

4、普通铅酸蓄电池要注意定期添加蒸馏水。干荷蓄电池在使用之前最好适当充电。至于可加水的免维护蓄电池并不是不能维护适当查看必要时补充蒸馏水有助于延长使用寿命。

5、蓄电池盖上的气孔应通畅。蓄电池在充电时会产生大量气泡若通气孔被堵塞使气体不能逸出当压力增大到一定的程度后就会造成蓄电池壳体炸裂。

6、在蓄电池极柱和盖的周围常会有黄白色的糊状物,这是因为硫酸腐蚀了根柱、线卡、固定架等造成的。这些物质的电阻很大,要及时清除。

7、当需要用两块蓄电池串联使用时蓄电池的容量最好相等。否则会影响蓄电池的使用寿命。

一般这类免维护电池从出厂到使用可以存放10个月,其电压与电容保持不变,质量差的在出厂后的3个月左右电压和电容就会下降。在购买时选离生产日期有3个月的,当场就可以检查电池的电压和电容是否达到说明书上的要求,若电压和电容都有下降的情况则说明它里面的材质不好,那么电池的质量肯定也不行,有可能是加水电池经过经销商充电后伪装而成的。
阀控式铅酸蓄电池的基本原理
· 阀控式铅酸蓄电池的电化学反应原理

阀控式铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来,放电时将化学能转化为电能供给外系统。其充电和放电过程是通过电化学反应完成的,电化学反应式如下:

从上面反应式可看出,充电过程中存在水分解反应,当正极充电到70%时,开始析出氧气,负极充电到90%时开始析出氢气,由于氢氧气的析出,如果反应产生的气体不能重新复合得用,电池就会失水干涸;对于早期的传统式铅酸蓄电池,由于氢氧气的析出及从电池内部逸出,不能进行气体的再复合,是需经常加酸加水维护的重要原因;而阀控式铅酸蓄电池能在电池内部对氧气再复合利用,同时抑制氢气的析出,克服了传统式铅酸蓄电池的主要缺点。

· 阀控式铅酸蓄电池的氧循环原理

阀控式铅酸蓄电池采用负极活性物质过量设计,AG或GEL电解液吸附系统,正极在充电后期产生的氧气通过AGM或GEL空隙扩散到负极,与负极海绵状铅发生反应变成水,使负极处于去极化状态或充电不足状态,达不到析氢过电位,所以负极不会由于充电而析出氢气,电池失水量很小,故使用期间不需加酸加水维护。阀控式铅酸蓄电池氧循环图示如下:

可以看出,在阀控式铅酸蓄电池中,负极起着双重作用,即在充电末期或过充电时,一方面极板中的海绵状铅与正极产生的O2反应而被氧化成一氧化铅,另一方面是极板中的硫酸铅又要接受外电路传输来的电子进行还原反应,由硫酸铅反应成海绵状铅。 在电池内部,若要使氧的复合反应能够进行,必须使氧气从正极扩散到负极。氧的移动过程越容易,氧循环就越容易建立。 在阀控式蓄电池内部,氧以两种方式传输:一是溶解在电解液中的方式,即通过在液相中的扩散,到达负极表面;二是以气相的形式扩散到负极表面。传统富液式电池中,氧的传输只能依赖于氧在正极区H2S04溶液中溶解,然后依靠在液相中扩散到负极。 如果氧呈气相在电极间直接通过开放的通道移动,那么氧的迁移速率就比单靠液相中扩散大得多。充电末期正极析出氧气,在正极附近有轻微的过压,而负极化合了氧,产生一轻微的真空,于是正、负间的压差将推动气相氧经过电极间的气体通道向负极移动。阀控式铅蓄电池的设计提供了这种通道,从而使阀控式电池在浮充所要求的电压范围下工作,而不损失水。 对于氧循环反应效率,AGM电池具有良好的密封反应效率,在贫液状态下氧复合效率可达99%以上;胶体电池氧再复合效率相对小些,在干裂状态下,可达70-90%;富液式电池几乎不建立氧再化合反应,其密封反应效率几乎为零。返回页首
阀控式铅酸蓄电池的性能参数
· 开路电压与工作电压
1.1开路电压
电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池的正极的电极电势与负极电极电势之差。
1.2工作电压
工作电压指电池接通负载后在放电过程中显示的电压,又称放电电压。在电池放电初始的工作电压称为初始电压。
电池在接通负载后,由于欧姆电阻和极化过电位的存在,电池的工作电压低于开路电压。
2 容量

电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量,以符号C表示。常用的单位为安培小时,简称安时(Ah)或毫安时(mAh)。电池的容量可以分为理论容量,额定容量,实际容量。

理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得的最高理论值。为了比较不同系列的电池,常用比容量的概念,即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量,单位为Ah/1或Ah/kg。
实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积,单位为Ah,其值小于理论容量。
额定容量也叫保证容量,是按国家或有关部门颁布的标准,保证电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。
3 内阻

电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。内阻的存在,使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压,充电时端电压高于电动势和开路电压。电池的内阻不是常数,在充放电过程中随时间不断变化,因为活性物质的组成、电解液浓度和不断地改变。
欧姆电阻遵守欧姆定律;极化电阻随电流密度增加而增大,但不是线性关系,常随电流密度和温度都在不断地改变。
4 能量
电池的能量是指在一定放电制度下,蓄电池所能给出的电能,通常用瓦时(Wh)表示。
电池的能量分为理论能量和实际能量。理论能量W理可用理论容量和电动势(E)的乘积表示,即
W理=C理E
电池的实际能量为一定放电条件下的实际容量C实与平均工作电压U平的乘积,即
W实=C实U平
常用比能量来比较不同的电池系统。比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能,单位分别是Wh/kg或Wh/l。
比能量有理论比能量和实际比能量之分。前者指lkg电池反应物质完全放电时理论上所能输出的能量。实际比能量为lkg电池反应物质所能输出的实际能量。
由于各种因素的影响,电池的实际比能量远小于理论比能量。实际比能量和理论比能量的关系可表示如下:
W实:W理·KV·KR·Km
式中Kv-电压效率; KR-反应效率; Km—质量效率。
电压效率是指电池的工作电压与电动势的比值。电池放电时,由于电化学极化、浓差极化和欧姆压降,工作电压小于电动势。
反应交通用性表示活性物质的利用率。
电池的比能量是综合性指标,它反映了电池的质量水平,也表明生产厂家的技术和管理水平。
5 功率与比功率

电池的功率是指电池在一定放电制度下,于单位时间内所给出能量的大小,单位为W(瓦)或kW(千瓦)。单位质量电池所能给出的功率称为比功率,单位为W/kg或kW/kg。比功率也是电池重要的性能指标之一。一个电池比功率大,表示它可以承受大电流放电。
蓄电池的比能量和比功率性能是电池选型时的重要参数。因为电池要与用电的仪器、仪表、电动机器等互相配套,为了满足要求,首先要根据用电设备要求功率大小来选择电池类型。当然,最终确定选用电池的类型还要考虑质量、体积,比能量、使用的温度范围和价格等因素。
5.6电池的使用寿命

在规定条件下,某电池的有效寿命期限称为该电池的使用寿命。蓄电池发生内部短路或损坏而不能使用,以及容量达不到规范要求时蓄电池使用失效,这时电池的使用寿命终止。蓄电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。使用期限是指蓄电池可供使用的时间,包括蓄电池的存放时间。使用周期是指蓄电池可供重复使用的次数。
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阀控式铅酸蓄电池的自放电
1 自放电的原因
电池的自放电是指电池在存储期间容量降低的现象。电池开路时由于自放电使电池容量损失。

自放电通常主要在负极,因为负极活性物质为较活泼的海绵状铅电极,在电解液中其电势比氢负,可发生置换反应。若在电极中存在着析氢过电位低的金属杂质,这些杂质和负极活性物质能给成腐蚀微电池,结果负极金属自溶解,并伴有氢气析出,从而容量减少。在电解液中杂质起着同样的有害作用。一般正极的自放电不大。正极为强氧化剂,若在电解液中或隔膜上存在易于被氧化的杂质,也会引起正极活性物质的还原,从而减少容量。
2 自放电率
自放电率用单位时间容量降低的百分数表示。

式中Ca--电池存贮前的容量(Ah)
Cb--电池存贮后的容量(Ah)
T一电池贮存的时间,常用天、月计算。
3 正极的自放电
正极的自放电是由于在放置期间,正极活性物质发生分解,形成硫酸铅并伴随着氧气析出,发生下面一对轭反应:

同时正极的自放电也有可能由下述几种局部电池形成引起:

在电极的上端和下端,以及电极的孔隙和电极的表面处酸的浓度不同,因而电极内外和上下形成了浓差电池。处在较稀硫酸区域的二氧化铅为负极,进行氧化过程而析出氧气;处在较浓硫酸区域的二氧化铅为正极,进行还原过程,二氧化铅还原为硫酸铅。这种浓差电池在充电终了的正极和放电终了的正极都可形成,因此都有氧析出。但是在电解液浓度趋于均匀后,浓差消失,由此引起的自放电也就停止了。
正析自放电的速度受板栅合金组成和电解液浓度的影响,对应于硫酸浓度出现不同的极大值。
一些可变价态的盐类如铁、铬、锰盐等,它们的低价态可以在正极被氧化,同时二氧化铅被还原;被氧化的高价态可通过扩散到达负极,在负极上进行还原过程;同时负极活性物质铅被氧化,还原态的离子又借助于扩散、对流达到正极重新被氧化。如此反复循环。因此,可变价态的少量物质的存在可使正极和负极的自放电连续进行,举例如下:

PbO2+3H++HSO4-+2Fe2+——PbSO4+2H2O+2Fe3+ (3-11)
Pb+HSO4-+2Fe3+——PbSO4+H++2Fe2+ (3-12)

在电解液中一定要防止这些盐类的存在。
4.负极的自放电
蓄电池在开路状态下,铅的自溶解导致容量损失,与铅溶解的共轭反应通常是溶液中H+的还原过程,即

Pb+H2SO4——PbSO4+H2 (3-13)

该过程的速度与硫酸的浓度、贮存温度所含杂质和膨胀剂的类型有关。
溶解于硫酸中的氧也可以发生铅自溶的共轭反应,即

Pb+1/2O2+ H2SO4——PbSO4 +H2O (3-14)

该过程受限于氧的溶解与扩散,在电池中一般以式(3-13)为主。
杂质对于铅自溶有的共轭反应——析氢有很大影响,一般氢在铅上析出的过电位很高,在式(3-13)中铅的自溶速度完全受析氢过程控制,析氢过电信大小起着决定性作用。当杂质沉积在铅电极表面上,与铅组成微电池,在这个短路电池组中铅进行溶解,而比氢过电位小的杂质析出,因而加速自放电。

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阀控式铅酸蓄电池的基本结构
构成阀控铅酸蓄电池的主要部件是正负极板、电解液、隔膜、电池壳和盖、安全阀,此外还一些零件如端子、连接条、极柱等。

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阀控式铅酸蓄电池的设计
1 板栅合金的选择

参加电池反应的活性物质铅和二氧化铅是疏松的多孔体,需要固定在载体上。通常,用铅或铅基合金制成的栅栏片状物为载体,使活性物质固定在其中,这种物体称之为板栅。它的作用是支撑活性物质并传输电流。
1.1正板栅合金

阀控电池是一种新型电池,使用过程中不用加酸加水维护,要求正板栅合金耐腐蚀性好,自放电小,不同厂家采用的正板栅合金并不完全相同,主要有:铅—钙、铅—钙—锡,铅—钙—锡—铝、铅—锑—镉等。不同合金性能不同,铅—钙。铅—钙—锡合金具有良好的浮充性能,但铅钙合金易形成致密的硫酸铅和硫酸钙阻挡层使电池早期失效,合金抗蠕变性差,不适合循环使用。铅-钙-锡-铝、铅-锑-镉各方面性能相对比较好,既适合浮充使用,又适合循环使用。
1.2负板栅合金
阀控电池负板栅合金一般采用铅-钙合金,尽量减少析氢量。
2板栅厚度
正极板厚度决定电池寿命,极板厚度与电池预计寿命的关系见下表:

正板栅厚度(mm)循环寿命(次)
[10h率80%放电深度,25℃]预计浮充寿命(年)
(正常浮充使用)
2.01502
3.02574
3.44006
4.580012

3 正负极活性物质比例

铅酸蓄电池设计上正负极活性物质利用率一般按30—33%计算,正负极活性物质比例为1:1,实际应用中,负极活性物质利用率一般比正极高,对于阀控铅酸蓄电池,考虑到氧再化合的需要,负极活性物质设计过量,一般宜为1:1.0—1.2。
4 隔膜的选择
阀控铅酸蓄电池中隔膜采用的是玻璃纤维棉,应该具有如下特征:
①优良的耐酸性能和抗氧化能力; ②厚度均匀一致,外观无针孔、无机械杂质;
③孔径小且孔率大; ④优良的吸收和保留电解液能力;
⑤电阻小; ⑥具有一定的机械强度,以保证工艺操作要求;
⑦杂质含量低,尤其是铁、铜的含量要低。
5 壳盖结构和材料选择

阀控电池壳盖结构设计主要是强度设计,散热设计和盖上的极柱密封设计。强度设计要求电池外壁在紧装配和承受内气压时外壁不应有明显的气胀变形,对于PP外壳,应加钢壳加固,对于2V系列电池,ABS和PVC外壳,壁厚一般要达到8—10mm。散热设计要求电池外壳散热面积大、材料导热性好且壁厚越薄越好。壳体结构相对比较简单,只需考虑强度和盖子封装配合即可。
6 壳盖密封和极柱密封结构
电池壳盖密封分为热封和胶封,热封是最可靠的密封方式,PP材料采用热封,ABS和PVC材料一般采用胶封,胶封关键是要采用合适的环氧树脂。
极柱密封技术是阀控电池生产的一项关键技术,不同的厂家采用的方式不完全相同。

7 电解液
阀控电池电解液中硫酸含量一般按理论量的1.5倍设计,电解液比重一般为1.30g/m1左右。
8 安全阀
安全阀是阀控电池的一个关键部件,安全阀质量的好坏直接影响电池使用寿命,均匀性和安全性。根据有关标准和阀控电池的使用情况,安全阀应满足如下技术条件:
①单向开阀;
②单向密封,可防止空气进入电池内部;
③同一组电池各安全阀之间的开闭压力之差不应超过平均值的20%;
④寿命不应低于15年;
⑤滤酸,可防止酸和酸雾从安全阀排气口排出;
⑥隔爆,电池外部遇明火时电池内部不应引爆;
⑦抗震,在运输和使用期间,安全阀不会因震动和多次开闭而松动失效;
⑧耐酸;
⑨耐高、低温。
目前市场使用的安全阀主要有:柱式、帽式和伞形安全阀,其结构见下面示意图。

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阀控铅酸蓄电池的充放电特性
铅酸蓄电池以一定的电流充、放电时,其端电压的变化如下图:

1. 放电中电压的变化

电池在放电之前活性物质微孔中的硫酸浓度与极板外主体溶液浓度相同,电池的开路电压与此浓度相对应。放电一开始,活性物质表面处(包括孔内表面)的硫酸被消耗,酸浓度立即下降,而硫酸由主体溶液向电极表面的扩散是缓慢过程,不能立即补偿所消耗的硫酸,故活性物质表面处的硫酸浓度继续下降,而决定电极电势数值的正是活性物质表面处的硫酸浓度,结果导致电池端电压明显下降,见曲线OE段。

随着活性物质表面处硫酸浓度的继续下降,与主体溶液之间的浓度差加大,促进了硫酸向电极表面的扩散过程,于是活性物质表面和微孔内的硫酸得到补弃。在一定的电流放电时,在某一段时间内,单位时间消耗的硫酸量大部分可由扩散的硫酸予以补充,所以活性物质表面处的硫酸浓度变化缓慢,电池端电压比较稳定。但是由于硫酸被消耗,整体的硫酸浓度下降,又由于放电过程中活性物质的消耗,其作用面积不断减少,真实电流密度不断增加,过电位也不断加大,故放电电压随着时间还是缓慢地下降,见曲经EFG段。

随着放电继续进行,正、负极活性物质逐渐转变为硫酸铅,并向活性物质深处扩展。硫酸铅的生成使活化物质的孔隙率降低,加剧了硫酸向微孔内部扩散的困难,硫酸铅的导电性不良,电池内阻增加,这些原因最后导致在放电曲线的G点后,电池端电压急剧下降,达到所规定的放电终止电压。

2 充电中的电压变化

在充电开始时,由于硫酸铅转化为二氧化铅和铅,有硫酸生成,因而活性物质表面硫酸浓度迅速增大,电池端电压沿着OA急剧上升。当达到A点后,由于扩散,活性物质表面及微孔内的硫酸浓度不再急剧上升,端电压的上升就较为缓慢(ABC)。这样活性物质逐渐从硫酸铅转化为二氧化铅和铅,活性物质的孔隙也逐渐扩大,孔隙率增加。随着充电的进行,农渐接近电化学反应的终点,即充电曲线的C点。当极板上所存硫酸铅不多,通过硫酸铅的溶解提供电化学氧化和还原所需的Pb2+极度缺乏时,反应的难度增加,当这种难度相当于水分解的难度时,即在充入电量70%时开始析氧,即副反应2H2O一O2+4H+4e,充电曲线上端电压明显增加。当充入电量达90%以后,负极上的副反应,即析氢过程发生,这时电池的端电压达到D点,两极上大量析出气体,进行水的电解过程,端电压又达到一个新的稳定值,其数值取决于氢和氧的过电位,正常情况下该恒定值约为2.6V。
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阀控式铅酸蓄电池容量的影响因素
1 放电率对电池容量的影响
铅蓄电池容量随放电倍率增大而降低,在谈到容量时,必须指明放电的时率或倍率。电池容量随放电时率或倍率不同而不同。
1.1容量与放电时率的关系
对于一给定电池,在不同时率下放电,将有不同的容量,下表为bosfaGFMl000电池在常温下不同放电时率放电时的额定容量。
放电率(hr)123458101224
容量(Ah)

1.2高倍率放电时容量下降的原因

放电倍率越高,放电电流密度越大,电流在电极上分布越不均匀,电流优先分布在离主体电解液最近的表面上,从而在电极的最外表面优先生成PbSO4。PbSO4的体积比PbO2和Pb大,于是放电产物硫酸铅堵塞多孔电极的孔口,电解液则不能充分供应电极内部反应的需要,电极内部物质不能得到充分利用,因而高倍率放电时容量降低。
1.3放电电流与电极作用深度关系
在大电流放电时,活性物质沿厚度方向的作用深度有限,电流越大其作用深度越小,活性物质被利用的程度越低,
电池给出的容量也就越小。电极在低电流密度下放电,i≤100A/m²时,活性物质的作用深度为3×10-3m-5×10-3m,这时多孔电极内部表面可充分利用。而当电极在高电流密度下放电,i≥200A/m²时,活性物质的作用深度急剧下降,约为0.12X10-3m活性物质深处很少利用,这时扩散已成为限制容量的决定因素。
在大电流放电时,由于极化和内阻的存在,电池的端电压低,电压降损失增加,使电池端电 压下降快,也影响容量。
2 温度对电池容量的影响
环境温度对电池的容量影响较大,随着环境温度的降低容量减小。环境温度变化1℃时的电池容量变化称为容量的温度系数。
根据国家标准,如环境温度不是25℃,则需将实测容量按以下公式换算成25℃基准温度 时的实际容量Ce,其值应符合标准。

公式中:t是放电时的环境温度
K是温度系数,10hr的容量实验时K=0.006/℃,3hr的容量实验时K=0.008/℃,
1hr的容量实验时K=0.01/℃
3 阀控铅酸蓄电池容量的计算

阀控式铅酸蓄电池的实际容量与放电制度(放电率、温度、终止电压)和电池的结构有关。如果电池是以恒定电流放电,放电至规定的终止电压,电池的实际容量Ct=放电电流I×放电时间t,单位是Ah。

G. 无机化学基础 曾莉 pdf

这本么?

【作者】曾莉,赵美丽主编
【形态项】 194
【出版项】 北京:化学工业出版社 , 2014.09
【ISBN号】978-7-122-20559-9
【中图法分类号】O61
【原书定价】29.80
【参考文献格式】 曾莉,赵美丽主编. 无机化学基础. 北京:化学工业出版社, 2014.09.
内容提要:
本教材是根据中等职业教育工业分析与检验专业教学课程标准进行编写的,以典型化学基本知识任务为线索设计编写,内容包括:化学基本量和计算、原子结构和化学键、常见的非金属元素及其化合物、常见的金属元素及其化合物、化学反应速率与化学平衡、电解质溶液、配合物、氧化还原反应、电化学基础。配有相应的化学实验、综合实验及习题。

H. 电化学基础知识

一、铜、银、锌电极的制备
-----------------------------------------------------------------------------
(1)银电极的制备
将欲镀之银电极两只用细砂纸轻轻打磨至露出新鲜的金属光泽,再用蒸馏水洗净。将欲用
的两只Pt 电极浸入稀硝酸溶液片刻,取出用蒸馏水洗净。将洗净的电极分别插入盛有镀银
液(镀液组成为100mL 水中加1.5g 硝酸银和1.5g 氰化钠)的小瓶中,按图Ⅲ15 1 接好
线路 ,并将两个小瓶串联,控制电流为0.3mA,镀1h,得白色紧密的镀银电极两只。
(2)铜电极的制备
将铜电极在1∶3 的稀硝酸中浸泡片刻,取出洗净,作为负极,以另一铜板作正极在镀铜液
中电镀(镀铜液组成为:每升中含125gCuSO4�6�15H2O,25gH2SO4,50mL 乙醇)。控制电流为
20mA,电镀20min 得表面呈红色的Cu 电极,洗净后放入0.1000mol�6�1kg-1CuSO4 中备用。
(3)锌电极的制备
将锌电极在稀硫酸溶液中浸泡片刻,取出洗净,浸入汞或饱和硝酸亚汞溶液中约10s,表面
上即生成一层光亮的汞齐,用水冲洗晾干后,插入0.1000mol�6�1kg-1ZnSO4 中待用。
二、盐桥的制备
------------------------------------------------------------------------------
1、琼酯-饱和KCl 盐桥: 烧杯中加入琼酯3 克和97ml 蒸馏水,在水浴上加热至完全溶解。
然后加入30 克KCl 充分搅拌,KCl 完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好
的玻璃管中,静置待琼酯凝结后便可使用。琼酯-饱和KCl 盐桥不能用于含Ag+、Hg2
2+等
与Cl-作用的例子或含有ClO4-等与K+作用的物质的溶液。
2、3%琼酯-1mol�6�1dm-3 K2SO4盐桥:适用于与作用的溶液,在该溶液中可使用Hg―Hg2SO4―
饱和K2SO4 电极。
3、3%琼酯-1mol�6�1dm-3 NaCl 或LiCl 盐桥:适用于含高浓度的ClO4-的溶液,在该溶液
中可使用汞-甘汞-饱和NaCl 或LiCl 电极。
4、NH4NO3 盐桥和KNO3 盐桥在许多溶液中都能使用,但它与通 常的各种电极无共同离子,
因而在共同使用时会改变参考电极的浓度和引入外来离子,从而可能改变参考电极的电势 。
另外在含有高浓度的酸、氨的溶液中不能使用琼酯盐桥。
5、(1)简易法
用滴管将饱和KNO3(或NH4NO3)溶液注入U型管中,加满后用捻紧的滤纸塞紧U型管两端
即 可,管中不能存有气泡。
(2) 凝胶法
称取琼脂1g 放入50mL 饱和KNO3 溶液中,浸泡片刻,再缓慢加热至沸腾,待琼脂全部溶
解后 稍冷,将洗净之盐桥管插入琼脂溶液中,从管的上口将溶液吸满(管中不能有气泡),
保持 此充满状态冷却到室温,即凝固成冻胶固定在管内。取出擦净备用。
三、电镀常识
-------------------------------------------------------------------------------
电镀常识
表面处理的基本过程大致分为三个阶段:前处理,中间处理和后处理。
1 前处理
零件在处理之前,程度不同地存在着毛刺和油污,有的严重腐蚀,给中间处理带来很大困
难,给化学或电化学过程增加额外阻力,有时甚至使零件局部或整个表面不能获得镀层或
膜层,还会污染电解液,影响表面处理层的质量。包括除油、浸蚀,磨光、抛光、滚光、
吹砂、局部保护、装挂、加辅助电极等。
2 中间处理
是赋予零件各种预期性能的主要阶段,是表面处理的核心,表面处理质量的好坏主要取决
于这一阶段的处理。
3 后处理
是对膜层和镀层的辅助处理。
电镀过程中的基本术语
------------------------------------------------------------------
1 分散能力
在特定条件下,一定溶液使电极(通常是阴极)镀层分布比初次电流分布所获得的结果更
为均匀的能力。亦称均镀能力。
2 覆盖能力
镀液在特定条件下凹槽或深孔处沉积金属的能力。亦称深镀能力。
3 阳 极
能够接受反应物所给出电子的电极,即发生氧化反应的电极。
4 不溶性阳极
在电流通过时,不发生阳极溶解反应的电极。
5 阴 极
反应于其上获得电子的电极,即发生还原反应的电极。
6 电流密度
单位面积电极上通过的电流强度,通常以 A/dm2 表示。
7 电流密度范围
能获得合格镀层的电流密度区间。
8 电流效率
电极上通过单位电量时,其一反应形成之产物的实际重量与其电化当量之比,通常以百分
数表示。
9 阴极性镀层
电极电位的代数值比基体金属大的金属镀层。
10 阳极性镀层
电极电位的代数值比基体金属小的金属镀层。
11 阳极泥
在电流作用下阳极溶解后的残留物。
12 沉积速度
单位时间内零件表面沉积出金属的厚度。
13 初次电流分布
在电极极化不存在时,电流在电极表面上的分布。
14 活 化
使金属表面钝化状态消失的作用。
15 钝 化
在一定环境下使金属表面正常溶解反应受到严重阻碍,并在比较宽的电极电位范围内使金
属溶解反应速度降到很低的作用。
16 氢 脆
由于浸蚀,除油或电镀等过程中金属或合金吸收氢原子而引起的脆性。
17 PH 值
氢离子活度 aH+ 的常用对数的负值。
18 基体材料
能在其上沉积金属或形成膜层的材料。
19 辅助阴极
为了消除被镀制件上某些部位由于电力线过于集中而出现的毛刺和烧焦等毛病,在该部位
附近另加某种形状的阴极,用以消耗部分电流,这种附加的阴极就是辅助阴极。
20 辅助阳极
除了在电镀中正常需用的阳极以外,为了改善被镀制件表面上的电流分布而使用的辅加阳
极。
21 电 解
使电流通过电解质溶液而在阳极,阴极引起氧化还原反应的过程。
22 极 化
当电流通过电极时,电极电位发生偏离平衡电位的现象。
23 皂化反应
油脂在碱性条件下的水解反应。
24 阴极极化
直流电通过电极时,阴极电位偏离平衡电位向负的方向移动的现象。
25 槽电压
电解时,电解槽两极之间的总电位差。
镀覆方法术语
--------------------------------------------------------------------
1 化学钝化
将制件放在含有氧化剂的溶液中处理,使表面形成一层很薄的钝态保护膜的过程。
2 化学氧化
通过化学处理使金属表面形成氧化膜的过程。
3 电化学氧化
在一定电解液中以金属制件为阳极,经电解,于制件表面形成一层具有防护性,装饰性或
其它功能氧化膜的过程。
4 电 镀
利用电解原理,使金属或合金沉积在制件表面,形成均匀、致密、结合力良好的金属层的
过程。
5 转 化 膜
对金属进行化学或电化学处理所形成的含有该金属之化合物的表面膜层。
6 钢铁发蓝(钢铁化学氧化)
将钢铁制件在空气中加热或浸入氧化性的溶液中,使之于表面形成通常为蓝(黑)色的薄氧
化膜的过程。
7 冲击电流
电流过程中通过的瞬时大电流。
8 光亮电镀
在适当条件下,从镀槽中直接得到具有光泽镀层的电镀。
9 合金电镀
在电流作用下,使两种或两种以上金属(也包括非金属元素)共沉积的过程。
10 多层电镀
在同一基体上先后沉积上几层性质或材料不同的金属层的电镀。
11 冲 击 镀
在特定的溶液中以高的电流密度,短时间电沉积出金属薄层,以改善随后沉积镀层与基体
间结合力的方法。
12 磷 化
在钢铁制件表面上形成一层不溶解的磷酸盐保护膜的处理过程。
13 热抗散
加热处理镀件,使基体金属和沉积金属(一种或多种)扩散形成合金的过程。
电池充电的名词解释
------------------------------------------------------------------------------ --
充电率(C-rate)
C 是Capacity 的第一个字母,用来表示电池充放电时电流的大小数值。例如:充电电池的额
定容量为1100mAh 时,即表示以1100mAh(1C)放电时间可持续1 小时, 如以200mA(0.2C)
放电时间可持续5 小时,充电也可按此对照计算。
终止电压(Cut-off discharge voltage)
指电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。根据不同的电池类型及
不同的放电条件,对电池的容量和寿命的要求也不同,因此规定的电池放电的终止电压也不
相同。
开路电压(Open circuit voltage OCV)
电池不放电时,电池两极之间的电位差被称为开路电压。 电池的开路电压,会依电池正、 负
极与电解液的材料而异,如果电池正、负极的材料完全一样,那么不管电池的体积有多 大,
几何结构如何变化,起开路电压都一样的。
放电深度(Depth of discharge DOD)
在电池使用过程中,电池放出的容量占其额定容量的百分比,称为放电深度。放电深度的高
低和二次电池的充电寿命有很深的关系,当二次电池的放电深度越深,其充电寿命就越短,
因此在使用时应尽量避免深度放电。
过放电(Over discharge)
电池若是在放电过程中,超过电池放电的终止电压值,还继续放电时就可能会造成电池内压
升高,正、负极活性物质的可逆性遭到损坏,使电池的容量产生明显减少。
过充电(Over charge)
电池在充电时,在达到充满状态后,若还继续充电,可能导致电池内压升高、电池变形、漏
夜等情况发生,电池的性能也会显着降低和损坏。
能量密度(Energy density)
电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。一般在相同体积下,锂离子电池的能量密度是
镍镉电池的2.5 倍,是镍氢电池的1.8 倍,因此在电池容量相等的情况下,锂离子电池就会
比镍镉、镍氢电池的体积更小,重量更轻。
自放电(Self discharge)
电池不管在有无被使用的状态下,由于各种原因,都会引起其电量损失的现象。若是以一个
月为单位来计算的话,锂离子电池自我放电约是1%-2%、镍氢电池自我放电约3 %-5%。
充电循环寿命(Cycle life)
充电电池在反复充放电使用下,电池容量回逐渐下降到初期容量的60%-80%。
记忆效应(Memory effect)
在电池充放电过程中,会在电池极板上产生许多小气泡,时间一久,这些气泡会减少电池极
板的面积,也间接影响电池的容量。
半导体纳米材料光电极的特性
------------------------------------------------------------------------------ --
在纳米尺度范围内,半导体纳米材料显示出与块体不同的光学和电学性质:
1)表面效应
纳米粒子表面原子数随着纳米粒子尺寸的减小而大幅度增加,无序度增加,键态严重失配,
出现许多活性中心,表面台阶和粗糙度增加,表现出非化学平衡和非整数配位的化合价。这
就是导致纳米体系的化学性质和化学平衡体系出现很多差别的原因。其次表面积要比几何面
积大许多倍,光吸收系数大,可捕获较多的太阳光能,从而提高光的利用效率。
2)量子尺寸效应
随着粒径减小到纳米级时,单个纳米粒子所拥有的原子数目就较少,因而这些原子所形成的
固体导带或价带能带不再是连续的,具有高壁的势井,成为分立的能级,便产生量子尺寸效
应,因而有效带隙Eg 增大吸收光谱域值向短波方向移动,从而造成吸收蓝移;在这种效应
的作用下,纳米粒子的光生电子与块体相比则具有更负的电位,相应的具有更强的还原性,
而光生空穴因具有更正的电位而具有更强的氧化性。
3)介电限域效应
由于纳米粒子的尺寸小于载流子的自由程,因此可以降低光生载流子的复合。随着粒径的不
断减小,微粒的性质将受到表面状态的强烈影响。当在半导体超微粒表面上修饰某种介电常
数较小的材料时,他们的光学性质与裸露的超微粒相比发生了较大的变化。这是由于相对于
裸露粒子周围的介质而言,被包围的超微粒中电荷载体的电力线更易穿过这层包覆膜,因此
屏蔽效应减弱,带电粒子间的库仑力增强,结果增强了激子的结合能和振子强度。这就是介
电限域效应,反映到吸收光谱上就表现出明显的红移现象。
4)小尺寸效应
纳米颗粒的尺寸与光波波长、传导电子的德布罗意波长及超导态的相干波长或透射深度等物
理特征尺寸相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,非晶态纳米微粒表面层附近原
子密度减小,纳米颗粒表现出新的光、电、声、磁等体积效应。
镀前处理和镀后处理术语
------------------------------------------------------------------------------ --
4.1 化学除油
在碱性溶液中借助皂化作用和乳化作用清除制件表面油污的过程。
4.2 电解除油
在含碱溶液中,以制件作为阳极或阴极,在电流作用下,清除制件表面油污的过程。
4.3 出 光
在溶液中短时间浸泡,使金属形成光亮表面的过程。
4.4 机械抛光
借助于高速旋转的抹有抛光膏的抛光轮,以提高金属制件表面光亮度的机械加工过程。
4.5 有机溶剂除油
利用有机溶剂清除制件表面油污的过程。
4.6 除 氢
将金属制件在一定温度下加热处理或采用其它方法,以驱除在电镀生产过程中金属内部吸
收氢的过程。
4.7 退 镀
将制件表面镀层退除的过程。
4.8 弱 浸 蚀
电镀前,在一定组成溶液中除去金属制件表面极薄的氧化膜,并使表面活化的过程。
4.9 强 浸 蚀
将金属制件浸在较高浓度和一定温度的浸蚀溶液中,以除去金属制件表面上氧化物和锈蚀
物的过程。
4.10 镀前处理
为使制件材质暴露出真实表面,消除内应力及其它特殊目的所需,除去油污、氧化物及内
应力等种种前置技术处理。
4.11 镀后处理
为使镀件增强防护性能,提高装饰性能及其它特殊目的而进行的(诸如钝化、热熔、封闭
和除氢等)处理。
电镀材料和设备术语
--------------------------------------------------------------------------------
5.1 阳 极 袋
用棉布或化纤织物制成的套在阳极上,以防止阳极泥渣进入溶液用的袋子。
5.2 光 亮 剂
为获得光亮镀层在电解液中所使用的添加剂。
5.3 阻 化 剂
能够减缓化学反应或电化学反应速度的物质。
5.4 表面活性剂
在添加量很低的情况下也能显着降低界面张力的物质。
5.5 乳 化 剂
能降低互不相溶的液体间的界面张力,使之形成乳浊液的物质。
5.6 络 合 剂
能与金属离子或含有金属离子的化合物结合而形成络合物的物质。
5.7 绝 缘 层
涂于电极或挂具的某一部分,使该部位表面不导电的材料层。
5.8 挂具(夹具)
用来悬挂零件,以便于将零件放于槽中进行电镀或其他处理的工具。
5.9 润 湿 剂
能降低制件与溶液间的界面张力,使制件表面容易被润湿的物质。
5.10 添 加 剂
在溶液中含有的能改进溶液电化学性能或改善镀层质量的少量添加物。
5.11 缓 冲 剂
能够使溶液PH 值在一定范围内维持基本恒定的物质。
5.12 移动阴极
采用机械装置使被镀制件与极杠一起作周期性往复运动的阴极。
电镀测试和检验相关术语
--------------------------------------------------------------------------------
6.1 不连续水膜
通常用于表面被污染所引起的不均匀润湿性,使表面上的水膜变的不连续。
6.2 孔 隙 率
单位面积上针孔的个数。
6.3 针 孔
从镀层表面直至底层覆盖层或基体金属的微小孔道,它是由于阴极表面上 的某些点 的电
沉积过程受到障碍,使该处不能沉积镀层,而周围的镀层却不断加厚所造成。
6.4 变 色
由于腐蚀而引起的金属或镀层表面色泽的变化(如发暗、失色等)。
6.5 结 合 力
镀层与基体材料结合的强度。
6.6 起 皮
镀层成片状脱离基体材料的现象。
6.7 剥 离
某些原因(例如不均匀的热膨胀或收缩)引起的表面镀层的破碎或脱落。
6.8 桔 皮
类似于桔皮波纹状的表面处理层。
6.9 海绵状镀层
在电镀过程中形成的与基体材料结合不牢固的疏松多孔的沉积物。
6.10 烧焦镀层
在过高电流下形成的颜色黑暗、粗糙、松散等质量不佳的沉积物,其中常含有氧化物或其
他杂质。
6.11 麻点
在电镀或腐蚀中,与金属表面上形成的小坑或小孔。
6.12 粗糙
在电镀过程中,由于种种原因造成的镀层粗糙不光滑的现象。
6.13 镀层钎焊性
镀层表面被熔融焊料润湿的能力。

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第一章化学反应与能量 第二章化学反应速率和化学平衡 第三章水溶液中的离子平衡 第四章电化学基础

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