電解與極化作用ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 05:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 與化學(xué)工程系 Tafel 公式（ Tafel’s equation） 早在 1905年， Tafel 發(fā)現(xiàn)，對于一些常見的電極反應(yīng)，超電勢與電流密度之間在一定范圍內(nèi)存在如下的定量關(guān)系： lna b j? ??式中 j 是電流密度， 是單位電流密度時的超電勢值 ，與電極材料、表面狀態(tài)、溶液組成和溫度等因素有關(guān)， 是超電勢值的決定因素。 ab 在常溫下一般等于 V商洛學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系 陰極上的反應(yīng) z + z +z+M |M M |MM1lnRTz F a?? ?? 判斷在陰極上首先析出何種物質(zhì)，應(yīng)把可能發(fā)生還原物質(zhì)的電極電勢計算出來，同時考慮它的超電勢。電極電勢 最大的首先在陰極析出 。 電解時陰極上發(fā)生 還原 反應(yīng)。 發(fā)生還原的物質(zhì)通常有 (1)金屬離子， (2)氫離子（中性水溶液中 ）。 + 7H 10a ??2++H |H HH1lnRTFa? ????167。 電解時電極上的競爭反應(yīng) 商洛學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系 167。 電解時電極上的競爭反應(yīng) 陽極上的反應(yīng) z z zA |A A |A Al ()nRT azF?? ?? ? ? ??? 陽 判斷在陽極上首先發(fā)生什么反應(yīng)，應(yīng)把可能發(fā)生氧化物質(zhì)的電極電勢計算出來，同時要考慮它的超電勢。電極電勢 最小的首先在陽極氧化 。 電解時陽極上發(fā)生 氧化 反應(yīng)。 發(fā)生氧化的物質(zhì)有： （ 2）陽極本身發(fā)生氧化 （ 1）陰離子，如 等 C l , O H??商洛學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系 ,E ????陽極 析出 陰極 析出分解分解電壓 電解水溶液時，因 或 的析出，會改變 或 的濃度，計算電極電勢時應(yīng)把這個因素考慮進去 +H2OOH?2H 確定了陽極、陰極析出的物質(zhì)后，將兩者的析出電勢相減，就得到了實際分解電壓。 因為電解池中陽極是正極，電極電勢較高， 所以用 陽極析出電勢減去陰極析出電勢。 商洛學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系 為了使分離效果較好，后一種離子反應(yīng)時，前一種離子的活度應(yīng)減少到 以下，這樣要求兩種離子的析出電勢相差一定的數(shù)值。 710?金屬離子的分離 如果溶液中含有多個析出電勢不同的金屬離子，可以 控制外加電壓的大小 ，使金屬離子分步析出而達到分離的目的。 7l n 10RTzF???? 1 1 V 2 1 V 3 4 Vzzz???? ? ?? ? ?? ? ?當商洛學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系 陰極產(chǎn)品 ：電鍍、金屬提純、保護、產(chǎn)品的美化（包括金屬、塑料）和制備 及有機物的還原產(chǎn)物等 2H 陽極產(chǎn)品 ：鋁合金的氧化和著色、制備氧氣、雙氧水、氯氣以及有機物的氧化產(chǎn)物等。 常見的電解制備有氯堿工業(yè)、由丙烯腈制乙二腈、用硝基苯制苯胺等。 電解的應(yīng)用 商洛學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系 167。 金屬的電化學(xué)腐蝕、防腐與金屬的鈍化 金屬腐蝕分兩類： （ 1） 化學(xué)腐蝕 金屬表面與介質(zhì)如氣體或非電解質(zhì)液體等因發(fā)生化學(xué)作用而引起的腐蝕，稱為化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕作用進行時無電流產(chǎn)生。 （ 2） 電化學(xué)腐蝕 金屬表面與介質(zhì)如潮濕空氣或電解質(zhì)溶液等，因形成微電池，金屬作為陽極發(fā)生氧化而使金屬發(fā)生腐蝕。這種由于電化學(xué)作用引起的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕。 商洛學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系 將含有雜質(zhì)的粗鋅放入稀硫酸中，腐蝕速度比純鋅快 既有化學(xué)腐蝕 ,又有電化學(xué)腐蝕 Zn雜質(zhì) 2H(氣泡）24H SO商洛學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系 金
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