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電化學標准狀態濃度是多少

發布時間:2022-01-19 09:49:08

A. 電化學中PEL范圍是什麼意思謝謝。。。

最早的電化學感測器可以追溯到20世紀50年代,當時用於氧氣監測。到了20世紀80年代中期,小型電化學感測器開始用於檢測PEL范圍內的多種不同有毒氣體,並顯示出了良好的敏感性與選擇性。目前,為保護人身安全起見,各種電化學感測器廣泛應用於許多靜態與移動應用場合。編輯本段工作原理電化學感測器通過與被測氣體發生反應並產生與氣體濃度成正比的電信號來工作。典型的電化學感測器由感測電極(或工作電極)和反電極組成,並由一個薄電解層隔開。氣體首先通過微小的毛管型開孔與感測器發生反應,然後是憎水屏障,最終到達電極表面。採用這種方法可以允許適量氣體與感測電極發生反應,以形成充分的電信號,同時防止電解質漏出感測器。穿過屏障擴散的氣體與感測電極發生反應,感測電極可以採用氧化機理或還原機理。這些反應由針對被測氣體而設計的電極材料進行催化。通過電極間連接的電阻器,與被測氣濃度成正比的電流會在正極與負極間流動。測量該電流即可確定氣體濃度。由於該過程中會產生電流,電化學感測器又常被稱為電流氣體感測器或微型燃料電池。在實際中,由於電極表面連續發生電化發應,感測電極電勢並不能保持恆定,在經過一段較長時間後,它會導致感測器性能退化。為改善感測器性能,人們引入了參考電極。參考電極安裝在電解質中,與感測電極鄰近。固定的穩定恆電勢作用於感測電極。參考電極可以保持感測電極上的這種固定電壓值。參考電極間沒有電流流動。氣體分子與感測電極發生反應,同時測量反電極,測量結果通常與氣體濃度直接相關。施加於感測電極的電壓值可以使感測器針對目標氣體。編輯本段組成電化學感測器包含以下主要元件:A.透氣膜(也稱為憎水膜):透氣膜用於覆蓋感測(催化)電極,在有些情況下用於控制到達電極表面的氣體分子量。此類屏障通常採用低孔隙率特氟隆薄膜製成。這類感測器稱為鍍膜感測器。或者,也可以用高孔隙率特氟隆膜覆蓋,而用毛管控制到達電極表面的氣體分子量。此類感測器稱為毛管型感測器。除為感測器提供機械性保護之外,薄膜還具有濾除不需要的粒子的功能。為傳送正確的氣體分子量,需要選擇正確的薄膜及毛管的孔徑尺寸。孔徑尺寸應能夠允許足量的氣體分子到達感測電極。孔徑尺寸還應該防止液態電解質泄漏或迅速燥結。B.電極:選擇電極材料很重要。電極材料應該是一種催化材料,能夠執行在長時間內執行半電解反應。通常,電極採用貴金屬製造,如鉑或金,在催化後與氣體分子發生有效反應。視感測器的設計而定,為完成電解反應,三種電極可以採用不同材料來製作。C.電解質:電解質必須有夠促進電解反應,並有效地將離子電荷傳送到電極。它還必須與參考電極形成穩定的參考電勢並與感測器內使用的材料兼容。如果電解質蒸發過於迅速,感測器信號會減弱。D.過濾器:有時候感測器前方會安裝洗滌式過濾器以濾除不需要的氣體。過濾器的選擇范圍有限,每種過濾器均有不同的效率度數。多數常用的濾材是活性炭,如圖5所示。活性炭可以濾除多數化學物質,但不能濾除一氧化碳。通過選擇正確的濾材,電化學感測器對其目標氣體可以具有更高的選擇性。電化感測器的製造方法多種多樣,最終取決於要檢測的氣體和製造商。然而,感測器的主要特性在本質上非常相似。以下介紹電化感測器的一些共同特性:1.在三電極感測器上,通常由一個跳線來連接工作電極和參考電極。如果在儲存過程中將其移除, 則感測器需要很長時間來保持穩定並准備使用。某些感測器要求電極之間存在偏壓,而且在這種情況下,感測器在出廠時帶有九伏電池供電的電子電路。感測器穩定需要30分鍾至24小時,並需要三周時間來繼續保持穩定。2.多數有毒氣體感測器需要少量氧氣來保持功能正常。感測器背面有一個通氣孔以達到該目的。建議在使用非氧氣背景氣應用場合中與製造商執行復檢。3.感測器內電池的電解質是一種水溶劑,用憎水屏障予以隔離,憎水屏障具有防止水溶劑泄漏的作用。然而,和其它氣體分子一樣,水蒸汽可以穿過憎水屏障。在大濕度條件下,長時間暴露可能導致過量水分蓄積並導致泄漏。在低潮濕條件下,感測器可能燥結。設計用於監控高濃度氣體的感測器具有較低孔率屏障以限制通過的氣體分子量,因此它不受濕度影響,和用於監控低濃度氣體的感測器一樣,這種感測器具有較高孔率屏障並允許氣體分子自由流動。編輯本段應用1、濕度感測器 濕度是空氣環境的一個重要指標,空氣的濕度與人體蒸發熱之間有著密切關系,高溫高濕時,由於人體水分蒸發困難而感到悶熱,低溫高濕時,人體散熱過程劇烈,容易引起感冒和凍傷。人體最適宜的氣溫是18~22℃,相對濕度為35%~65%RH。 在環境與衛生監測中,常用於濕球溫濕度計、手搖濕溫度計和通風濕溫度計等儀器測定空氣濕度。近年來,大量文獻報道用感測器測定空氣濕度。用於測定相對濕度的塗覆壓電石英晶體用感測器,通過光刻和化學蝕刻技術製成小型石英奪電晶體,在AT 切割的10MHZ石英晶體上塗有4種物質,對濕度具有較高的質量敏感性.該晶體是振盪電路中的共振器,其頻率隨質量變化,選擇適當塗層,該感測器可用於測定不同氣體的相對濕度.該感測器的靈敏度、響應線性、響應時間、選擇性、滯後現象和使用壽命等孝怪癖於塗層化學物質的性質。2、氧化氮感測器氧化氮是氮的各種氧化物所組成的氣體混合物的總稱,常以NOX表示。在氧化氮中,不同形式的氧化氮化學穩定性不同,空氣中常風的是化學性質相對穩定的一氧化氮和二氧化氮,它們在衛生學上的意義顯得較其它形式氧化氮更為重要。在環境分析中,氧化氮一般指一氧化氮二氧化氮。 我國監測氧化氮的標准方法是鹽酸萘乙二胺比色法,方法靈敏度為0.25ug/5ml,方法轉換系數受吸收液組成、二氧化氮濃度、采氣速度、吸收管結構、共存離子及溫度等多種因素的影響,目前沿末完全統一。感測器測定是近年發慌起來的新方法。 文獻報道,用交指型柵極電極場效應晶體管的微電子集成電路與化學活性電子束蒸鍍酞花青銅薄膜相結合,獲得了新型氣體敏感微感測器,可選擇性檢測mg/m3 級二氧化氮和二惜內基甲基膦酸鹽(DIMP)。3、硫化氫氣體感測器硫化氫是一種無色、具有特殊腐蛋臭味的可燃氣體,具有刺激性和窒息性,對人體有較大危害。目前大多用比色法和氣相色譜法測定空氣中硫化氫。 對含量常常低至mg/m3級的空氣污染物進行測定是氣體感測器的一項主要應用,但在短時期內半導體氣體感測器還不能滿足監測某些污染氣體靈敏度和選擇性要求。他提出利用摻銀薄膜感測器監測實驗室和城市空氣中的硫化氫。該感測器陣列由四個感測器構成,通過基於庫化滴定的通用分析裝置和半導體氣體感測器陣列的信號,同時記錄二氧化硫和硫化氫濃度,實踐表明,在150℃下以恆溫方式盍的摻銀薄膜感測器用於監測城市空氣中的硫化氫含量,效果良好。4、二氧化硫感測器 二氧化硫是污染空氣的主要物質之一,檢測空氣中二氧化硫嘗試是空氣檢驗的一項經常性工作。應用感測器監測二氧化硫。從縮短檢測時間到降低檢出限,都顯示出極大的優越性。 利用固體聚合物作離子交換膜,膜的一邊含對電極和參比電極的內部電解液,另一邊插入鉑電極,組成一種二氧化硫感測器。該感測器安裝在流通池中,在 0.65V下氧化二氧化硫。批示出二氧化硫的量。該感測裝置電流靈敏度高。響應時間短,穩定性好,本底噪音低,線性范圍達0.2mmol/L,檢出限為 8*10-6mmol/L,信噪比為3。該感測器不僅可以測定空氣中的二氧化硫,還可用於測定低電導率液體中的二氧化硫。有機改性硅酸鹽薄膜二氧化硫氣體感測器的氣敏塗層是利用溶膠工藝和自旋技術製作的,對二氧化硫的測定具有良好的重現性和可逆性,響應時間不到20S,對其它氣體的交感小,受溫度和濕度影響小。[1]編輯本段壓力與溫度電化學感測器受壓力變化的影響極小。然而,由於感測器內的壓差可能損壞感測器,因此整個感測器必須保持相同的壓力。電化學感測器對溫度也非常敏感,因此通常採取內部溫度補償。但最好盡量保持標准溫度。一般而言,在溫度高於25°C時,感測器讀數較高;低於25°C時,讀數較低。溫度影響通常為每攝氏度0.5%至1.0%,視製造商和感測器類型而定。編輯本段選擇性電化學感測器通常對其目標氣體具有較高的選擇性。選擇性的程度取決於感測器類型、目標氣體以及感測器要檢測的氣體濃度。最好的電化學感測器是檢測氧氣的感測器,它具有良好的選擇性、可靠性和較長的預期壽命。其它電化學感測器容易受到其它氣體的干擾。干擾數據是利用相對較低的氣體濃度計算得出。在實際應用中,干擾濃度可能很高,會導致讀數錯誤或誤報警。編輯本段預期壽命電化學感測器的預期壽命取決於幾個因素,包括要檢測的氣體和感測器的使用環境條件。一般而言,規定的預期壽命為一至三年。在實際中,預期壽命主要取決於感測器使用中所暴露的氣體總量以及其它環境條件,如溫度、壓力和濕度。編輯本段小結電化學感測器對工作電源的要求很低。實際上,在氣體監測可用的所有感測器類型中,它們的功耗是最低的。因此,這種感測器廣泛用於包含多個感測器的移動儀器中。它們是有限空間應用場合中使用最多的感測器。感測器的預期壽命由其製造商根據他們認為正常的條件進行預測。然而,感測器的預期壽命很大程度上取決於環境污染、溫度及其暴露的濕度。典型的電化學感測器的規格感測器類型:2或3電極,通常為3電極范圍:可允許暴露極限的2-10倍預期壽命:正常為12至24個月,取決於製造商與感測器溫度范圍:–40°C至+45°C相對濕度:15-95%,無凝露響應時間:< 50秒長期偏移:每月下移2%

B. 電化學基礎知識

一、銅、銀、鋅電極的制備
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(1)銀電極的制備
將欲鍍之銀電極兩只用細砂紙輕輕打磨至露出新鮮的金屬光澤,再用蒸餾水洗凈。將欲用
的兩只Pt 電極浸入稀硝酸溶液片刻,取出用蒸餾水洗凈。將洗凈的電極分別插入盛有鍍銀
液(鍍液組成為100mL 水中加1.5g 硝酸銀和1.5g 氰化鈉)的小瓶中,按圖Ⅲ15 1 接好
線路 ,並將兩個小瓶串聯,控制電流為0.3mA,鍍1h,得白色緊密的鍍銀電極兩只。
(2)銅電極的制備
將銅電極在1∶3 的稀硝酸中浸泡片刻,取出洗凈,作為負極,以另一銅板作正極在鍍銅液
中電鍍(鍍銅液組成為:每升中含125gCuSO4�6�15H2O,25gH2SO4,50mL 乙醇)。控制電流為
20mA,電鍍20min 得表面呈紅色的Cu 電極,洗凈後放入0.1000mol�6�1kg-1CuSO4 中備用。
(3)鋅電極的制備
將鋅電極在稀硫酸溶液中浸泡片刻,取出洗凈,浸入汞或飽和硝酸亞汞溶液中約10s,表面
上即生成一層光亮的汞齊,用水沖洗晾乾後,插入0.1000mol�6�1kg-1ZnSO4 中待用。
二、鹽橋的制備
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1、瓊酯-飽和KCl 鹽橋: 燒杯中加入瓊酯3 克和97ml 蒸餾水,在水浴上加熱至完全溶解。
然後加入30 克KCl 充分攪拌,KCl 完全溶解後趁熱用滴管或虹吸將此溶液加入已事先彎好
的玻璃管中,靜置待瓊酯凝結後便可使用。瓊酯-飽和KCl 鹽橋不能用於含Ag+、Hg2
2+等
與Cl-作用的例子或含有ClO4-等與K+作用的物質的溶液。
2、3%瓊酯-1mol�6�1dm-3 K2SO4鹽橋:適用於與作用的溶液,在該溶液中可使用Hg―Hg2SO4―
飽和K2SO4 電極。
3、3%瓊酯-1mol�6�1dm-3 NaCl 或LiCl 鹽橋:適用於含高濃度的ClO4-的溶液,在該溶液
中可使用汞-甘汞-飽和NaCl 或LiCl 電極。
4、NH4NO3 鹽橋和KNO3 鹽橋在許多溶液中都能使用,但它與通 常的各種電極無共同離子,
因而在共同使用時會改變參考電極的濃度和引入外來離子,從而可能改變參考電極的電勢 。
另外在含有高濃度的酸、氨的溶液中不能使用瓊酯鹽橋。
5、(1)簡易法
用滴管將飽和KNO3(或NH4NO3)溶液注入U型管中,加滿後用捻緊的濾紙塞緊U型管兩端
即 可,管中不能存有氣泡。
(2) 凝膠法
稱取瓊脂1g 放入50mL 飽和KNO3 溶液中,浸泡片刻,再緩慢加熱至沸騰,待瓊脂全部溶
解後 稍冷,將洗凈之鹽橋管插入瓊脂溶液中,從管的上口將溶液吸滿(管中不能有氣泡),
保持 此充滿狀態冷卻到室溫,即凝固成凍膠固定在管內。取出擦凈備用。
三、電鍍常識
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電鍍常識
表面處理的基本過程大致分為三個階段:前處理,中間處理和後處理。
1 前處理
零件在處理之前,程度不同地存在著毛刺和油污,有的嚴重腐蝕,給中間處理帶來很大困
難,給化學或電化學過程增加額外阻力,有時甚至使零件局部或整個表面不能獲得鍍層或
膜層,還會污染電解液,影響表面處理層的質量。包括除油、浸蝕,磨光、拋光、滾光、
吹砂、局部保護、裝掛、加輔助電極等。
2 中間處理
是賦予零件各種預期性能的主要階段,是表面處理的核心,表面處理質量的好壞主要取決
於這一階段的處理。
3 後處理
是對膜層和鍍層的輔助處理。
電鍍過程中的基本術語
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1 分散能力
在特定條件下,一定溶液使電極(通常是陰極)鍍層分布比初次電流分布所獲得的結果更
為均勻的能力。亦稱均鍍能力。
2 覆蓋能力
鍍液在特定條件下凹槽或深孔處沉積金屬的能力。亦稱深鍍能力。
3 陽 極
能夠接受反應物所給出電子的電極,即發生氧化反應的電極。
4 不溶性陽極
在電流通過時,不發生陽極溶解反應的電極。
5 陰 極
反應於其上獲得電子的電極,即發生還原反應的電極。
6 電流密度
單位面積電極上通過的電流強度,通常以 A/dm2 表示。
7 電流密度范圍
能獲得合格鍍層的電流密度區間。
8 電流效率
電極上通過單位電量時,其一反應形成之產物的實際重量與其電化當量之比,通常以百分
數表示。
9 陰極性鍍層
電極電位的代數值比基體金屬大的金屬鍍層。
10 陽極性鍍層
電極電位的代數值比基體金屬小的金屬鍍層。
11 陽極泥
在電流作用下陽極溶解後的殘留物。
12 沉積速度
單位時間內零件表面沉積出金屬的厚度。
13 初次電流分布
在電極極化不存在時,電流在電極表面上的分布。
14 活 化
使金屬表面鈍化狀態消失的作用。
15 鈍 化
在一定環境下使金屬表面正常溶解反應受到嚴重阻礙,並在比較寬的電極電位范圍內使金
屬溶解反應速度降到很低的作用。
16 氫 脆
由於浸蝕,除油或電鍍等過程中金屬或合金吸收氫原子而引起的脆性。
17 PH 值
氫離子活度 aH+ 的常用對數的負值。
18 基體材料
能在其上沉積金屬或形成膜層的材料。
19 輔助陰極
為了消除被鍍製件上某些部位由於電力線過於集中而出現的毛刺和燒焦等毛病,在該部位
附近另加某種形狀的陰極,用以消耗部分電流,這種附加的陰極就是輔助陰極。
20 輔助陽極
除了在電鍍中正常需用的陽極以外,為了改善被鍍製件表面上的電流分布而使用的輔加陽
極。
21 電 解
使電流通過電解質溶液而在陽極,陰極引起氧化還原反應的過程。
22 極 化
當電流通過電極時,電極電位發生偏離平衡電位的現象。
23 皂化反應
油脂在鹼性條件下的水解反應。
24 陰極極化
直流電通過電極時,陰極電位偏離平衡電位向負的方向移動的現象。
25 槽電壓
電解時,電解槽兩極之間的總電位差。
鍍覆方法術語
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1 化學鈍化
將製件放在含有氧化劑的溶液中處理,使表面形成一層很薄的鈍態保護膜的過程。
2 化學氧化
通過化學處理使金屬表面形成氧化膜的過程。
3 電化學氧化
在一定電解液中以金屬製件為陽極,經電解,於製件表面形成一層具有防護性,裝飾性或
其它功能氧化膜的過程。
4 電 鍍
利用電解原理,使金屬或合金沉積在製件表面,形成均勻、緻密、結合力良好的金屬層的
過程。
5 轉 化 膜
對金屬進行化學或電化學處理所形成的含有該金屬之化合物的表面膜層。
6 鋼鐵發藍(鋼鐵化學氧化)
將鋼鐵製件在空氣中加熱或浸入氧化性的溶液中,使之於表面形成通常為藍(黑)色的薄氧
化膜的過程。
7 沖擊電流
電流過程中通過的瞬時大電流。
8 光亮電鍍
在適當條件下,從鍍槽中直接得到具有光澤鍍層的電鍍。
9 合金電鍍
在電流作用下,使兩種或兩種以上金屬(也包括非金屬元素)共沉積的過程。
10 多層電鍍
在同一基體上先後沉積上幾層性質或材料不同的金屬層的電鍍。
11 沖 擊 鍍
在特定的溶液中以高的電流密度,短時間電沉積出金屬薄層,以改善隨後沉積鍍層與基體
間結合力的方法。
12 磷 化
在鋼鐵製件表面上形成一層不溶解的磷酸鹽保護膜的處理過程。
13 熱抗散
加熱處理鍍件,使基體金屬和沉積金屬(一種或多種)擴散形成合金的過程。
電池充電的名詞解釋
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充電率(C-rate)
C 是Capacity 的第一個字母,用來表示電池充放電時電流的大小數值。例如:充電電池的額
定容量為1100mAh 時,即表示以1100mAh(1C)放電時間可持續1 小時, 如以200mA(0.2C)
放電時間可持續5 小時,充電也可按此對照計算。
終止電壓(Cut-off discharge voltage)
指電池放電時,電壓下降到電池不宜再繼續放電的最低工作電壓值。根據不同的電池類型及
不同的放電條件,對電池的容量和壽命的要求也不同,因此規定的電池放電的終止電壓也不
相同。
開路電壓(Open circuit voltage OCV)
電池不放電時,電池兩極之間的電位差被稱為開路電壓。 電池的開路電壓,會依電池正、 負
極與電解液的材料而異,如果電池正、負極的材料完全一樣,那麼不管電池的體積有多 大,
幾何結構如何變化,起開路電壓都一樣的。
放電深度(Depth of discharge DOD)
在電池使用過程中,電池放出的容量占其額定容量的百分比,稱為放電深度。放電深度的高
低和二次電池的充電壽命有很深的關系,當二次電池的放電深度越深,其充電壽命就越短,
因此在使用時應盡量避免深度放電。
過放電(Over discharge)
電池若是在放電過程中,超過電池放電的終止電壓值,還繼續放電時就可能會造成電池內壓
升高,正、負極活性物質的可逆性遭到損壞,使電池的容量產生明顯減少。
過充電(Over charge)
電池在充電時,在達到充滿狀態後,若還繼續充電,可能導致電池內壓升高、電池變形、漏
夜等情況發生,電池的性能也會顯著降低和損壞。
能量密度(Energy density)
電池的平均單位體積或質量所釋放出的電能。一般在相同體積下,鋰離子電池的能量密度是
鎳鎘電池的2.5 倍,是鎳氫電池的1.8 倍,因此在電池容量相等的情況下,鋰離子電池就會
比鎳鎘、鎳氫電池的體積更小,重量更輕。
自放電(Self discharge)
電池不管在有無被使用的狀態下,由於各種原因,都會引起其電量損失的現象。若是以一個
月為單位來計算的話,鋰離子電池自我放電約是1%-2%、鎳氫電池自我放電約3 %-5%。
充電循環壽命(Cycle life)
充電電池在反復充放電使用下,電池容量回逐漸下降到初期容量的60%-80%。
記憶效應(Memory effect)
在電池充放電過程中,會在電池極板上產生許多小氣泡,時間一久,這些氣泡會減少電池極
板的面積,也間接影響電池的容量。
半導體納米材料光電極的特性
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在納米尺度范圍內,半導體納米材料顯示出與塊體不同的光學和電學性質:
1)表面效應
納米粒子表面原子數隨著納米粒子尺寸的減小而大幅度增加,無序度增加,鍵態嚴重失配,
出現許多活性中心,表面台階和粗糙度增加,表現出非化學平衡和非整數配位的化合價。這
就是導致納米體系的化學性質和化學平衡體系出現很多差別的原因。其次表面積要比幾何面
積大許多倍,光吸收系數大,可捕獲較多的太陽光能,從而提高光的利用效率。
2)量子尺寸效應
隨著粒徑減小到納米級時,單個納米粒子所擁有的原子數目就較少,因而這些原子所形成的
固體導帶或價帶能帶不再是連續的,具有高壁的勢井,成為分立的能級,便產生量子尺寸效
應,因而有效帶隙Eg 增大吸收光譜域值向短波方向移動,從而造成吸收藍移;在這種效應
的作用下,納米粒子的光生電子與塊體相比則具有更負的電位,相應的具有更強的還原性,
而光生空穴因具有更正的電位而具有更強的氧化性。
3)介電限域效應
由於納米粒子的尺寸小於載流子的自由程,因此可以降低光生載流子的復合。隨著粒徑的不
斷減小,微粒的性質將受到表面狀態的強烈影響。當在半導體超微粒表面上修飾某種介電常
數較小的材料時,他們的光學性質與裸露的超微粒相比發生了較大的變化。這是由於相對於
裸露粒子周圍的介質而言,被包圍的超微粒中電荷載體的電力線更易穿過這層包覆膜,因此
屏蔽效應減弱,帶電粒子間的庫侖力增強,結果增強了激子的結合能和振子強度。這就是介
電限域效應,反映到吸收光譜上就表現出明顯的紅移現象。
4)小尺寸效應
納米顆粒的尺寸與光波波長、傳導電子的德布羅意波長及超導態的相干波長或透射深度等物
理特徵尺寸相當或更小時,晶體周期性的邊界條件將被破壞,非晶態納米微粒表面層附近原
子密度減小,納米顆粒表現出新的光、電、聲、磁等體積效應。
鍍前處理和鍍後處理術語
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4.1 化學除油
在鹼性溶液中藉助皂化作用和乳化作用清除製件表面油污的過程。
4.2 電解除油
在含鹼溶液中,以製件作為陽極或陰極,在電流作用下,清除製件表面油污的過程。
4.3 出 光
在溶液中短時間浸泡,使金屬形成光亮表面的過程。
4.4 機械拋光
藉助於高速旋轉的抹有拋光膏的拋光輪,以提高金屬製件表面光亮度的機械加工過程。
4.5 有機溶劑除油
利用有機溶劑清除製件表面油污的過程。
4.6 除 氫
將金屬製件在一定溫度下加熱處理或採用其它方法,以驅除在電鍍生產過程中金屬內部吸
收氫的過程。
4.7 退 鍍
將製件表面鍍層退除的過程。
4.8 弱 浸 蝕
電鍍前,在一定組成溶液中除去金屬製件表面極薄的氧化膜,並使表面活化的過程。
4.9 強 浸 蝕
將金屬製件浸在較高濃度和一定溫度的浸蝕溶液中,以除去金屬製件表面上氧化物和銹蝕
物的過程。
4.10 鍍前處理
為使製件材質暴露出真實表面,消除內應力及其它特殊目的所需,除去油污、氧化物及內
應力等種種前置技術處理。
4.11 鍍後處理
為使鍍件增強防護性能,提高裝飾性能及其它特殊目的而進行的(諸如鈍化、熱熔、封閉
和除氫等)處理。
電鍍材料和設備術語
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5.1 陽 極 袋
用棉布或化纖織物製成的套在陽極上,以防止陽極泥渣進入溶液用的袋子。
5.2 光 亮 劑
為獲得光亮鍍層在電解液中所使用的添加劑。
5.3 阻 化 劑
能夠減緩化學反應或電化學反應速度的物質。
5.4 表面活性劑
在添加量很低的情況下也能顯著降低界面張力的物質。
5.5 乳 化 劑
能降低互不相溶的液體間的界面張力,使之形成乳濁液的物質。
5.6 絡 合 劑
能與金屬離子或含有金屬離子的化合物結合而形成絡合物的物質。
5.7 絕 緣 層
塗於電極或掛具的某一部分,使該部位表面不導電的材料層。
5.8 掛具(夾具)
用來懸掛零件,以便於將零件放於槽中進行電鍍或其他處理的工具。
5.9 潤 濕 劑
能降低製件與溶液間的界面張力,使製件表面容易被潤濕的物質。
5.10 添 加 劑
在溶液中含有的能改進溶液電化學性能或改善鍍層質量的少量添加物。
5.11 緩 沖 劑
能夠使溶液PH 值在一定范圍內維持基本恆定的物質。
5.12 移動陰極
採用機械裝置使被鍍製件與極杠一起作周期性往復運動的陰極。
電鍍測試和檢驗相關術語
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6.1 不連續水膜
通常用於表面被污染所引起的不均勻潤濕性,使表面上的水膜變的不連續。
6.2 孔 隙 率
單位面積上針孔的個數。
6.3 針 孔
從鍍層表面直至底層覆蓋層或基體金屬的微小孔道,它是由於陰極表面上 的某些點 的電
沉積過程受到障礙,使該處不能沉積鍍層,而周圍的鍍層卻不斷加厚所造成。
6.4 變 色
由於腐蝕而引起的金屬或鍍層表面色澤的變化(如發暗、失色等)。
6.5 結 合 力
鍍層與基體材料結合的強度。
6.6 起 皮
鍍層成片狀脫離基體材料的現象。
6.7 剝 離
某些原因(例如不均勻的熱膨脹或收縮)引起的表面鍍層的破碎或脫落。
6.8 桔 皮
類似於桔皮波紋狀的表面處理層。
6.9 海綿狀鍍層
在電鍍過程中形成的與基體材料結合不牢固的疏鬆多孔的沉積物。
6.10 燒焦鍍層
在過高電流下形成的顏色黑暗、粗糙、鬆散等質量不佳的沉積物,其中常含有氧化物或其
他雜質。
6.11 麻點
在電鍍或腐蝕中,與金屬表面上形成的小坑或小孔。
6.12 粗糙
在電鍍過程中,由於種種原因造成的鍍層粗糙不光滑的現象。
6.13 鍍層釺焊性
鍍層表面被熔融焊料潤濕的能力。

C. 電化學中能斯特方程,RT/F為什麼書上的結果是0.05916

(RT/F)ln=0.05916log (在標准情形下)

事實上應該兩個可以 因為數值是一樣的,lg前面的數值都是0.05916V , 就是把RT/F的值乘上了2.303,即0.02569ln.....=0.05916lg......

能斯特方程是用以定量描述離子在A、B兩體系間形成的擴散電位的方程表達式。通過熱力學理論的推導,可以找到上述實驗結果所呈現出的離子濃度比與電極電勢的定量關系。對下列氧化還原反應:

E=E(標准)-(RT)/(nF)ln([Zn2+]/[Cu2+])

對於任一電池反應:

aA+bB=cC+dD

E=E(標准)-(RT)/(nF)ln(([C]∧c*[D]∧d)/([A]∧a*[B]∧b))

(3)電化學標准狀態濃度是多少擴展閱讀:

化學反應實際上經常在非標准狀態下進行,而且反應過程中離子濃度也會改變。例如,實驗室氯氣的制備方法之一,是用二氧化錳與濃鹽酸反應;在加熱的情況下,氯氣可以不斷發生。但是利用標准電極電勢來判斷上述反應的方向,卻會得出相反的結論。

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O

還原劑的電極反應:

2Cl--2e-=Cl2φ(標准)=1.3583V

氧化劑的電極反應:

MnO2+(4H+)+2e-=(Mn2+)+2H2Oφ(標准)=1.228V

E(標准)=1.228-1.3583=-0.1523<0

所以反應不能自發地向右進行。

D. 電化學甲醛測試儀現場測試讀數怎麼換算成標況下質量濃度

根據研究實驗結果,攜帶型甲醛測試儀在甲醛濃度較高,空氣濕度較高,其他干擾物質濃度低的情況下,測試結果較為准確。反之,測試結果偏差較大。另外,啟用時間短的新測試儀比啟用時間長的舊測試儀更准確。
甲醛分析儀中電化學感測器有一定的使用壽命 , 並且要定期維護。當感測器失水超過40g時感測器將報廢。本次采樣過程中選用同一型號使用時間不同的三台甲醛分析儀對現場濃度進行了測定。三台儀器均經過國家標准物質研究中心校準檢定,並且實驗前均經過日常維護,保證了三台儀器在正常工作條件情況下進行實驗。實驗主要比較三台儀器的電化學感測器在使用不同時間情況下所測定的甲醛濃度。
攜帶型電化學甲醛分析儀不適用於居室空氣中甲醛濃度的測定,原因如下:
A、因為受到濕度、共存干擾物質影響的情況,在低濃度甲醛測定時無法得出准確數據;
b、結果帶來較大影響,長時間使用會造成儀器的穩定性下降;
c、室內環境存在的季節差異,濕度、共存干擾物質濃度因此也有所不同。

E. 電化學計算

負極反應是失電子的反應:Zn-(2e^-)+2(OH^-)=Zn(OH)2(沉澱符號)
計算用電荷守恆:10.8g的銀是銀離子得到電子生成的,電子的量為:1*
10.8g/(108g/mol)=0.1mol,而這些電子是由鋅空電池提供,所以氧氣得電子也為0.1mol,所以氧氣的物質的量為:0.1mol/4=0.025mol.所以氧氣體積為22.4L/mol*0.025mol=0.56L,所以空氣體積為氧氣的五倍,為0.56*5=2.8L

F. 電化學...

一、理解掌握原電池和電解池(電鍍池)的構成條件和工作原理:
1.了解原電池的組成 組成原電池有三個不可缺少的條件,這三個條件是:
(1)電極 由兩塊活潑性能不同的金屬作為原電池的兩個電極。活潑的金屬是電池的負極,不活潑金屬(或非金屬導體)是電池的正極。
(2)電解質溶液 根據電解材料,可以選擇酸、鹼、鹽溶液作為組成的電解質溶液。
(3)導線 用以連接兩極,才能使浸入電解質溶液的兩極形成閉合迴路,組成正在工作的原電池。
2.理解原電池的工作原理
當把鋅板和銅板平行放入盛有稀硫酸的燒杯里,用連有電流計的導線連接兩極時,可以觀察到三個重要的現象:鋅片溶解,銅片上有氣體逸出,導線中有電流通過。
透過這些現象,分析兩極反應的實質,便可理解原電池是怎樣把化學能轉變為電能的原理。鋅是活潑金屬,容易失去電子變為進入溶液,鋅電極發生的電極反應式是: 鋅片 Zn-2e=Zn2+ (氧化反應)
鋅失去的電子沿導線經電流計流入銅片,溶液里的在銅電極上得到電子變為氫原子,進而結合為氫分子,銅電極發生的電極反應式是: 銅片 2H++2eH2↑ (還原反應)
由於在鋅、銅兩個電極上不斷發生的氧化還原反應,使化學能轉變為電能。鋅片是給出電子的一極,是電池的負極,銅片是電子流入的一極,是電池的正極。電流的方向同電子流的方向相反,從正極銅流向負極鋅。
二、掌握電解反應產物及電解時溶液pH值的變化規律及有關電化學的計算:
1、要判斷電解產物是什麼,必須理解溶液中離子放電順序: 陰極放電的總是溶液中的陽離子,與電極材料無關。放電順序是:
K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+ 放電由難到易
陽極:若是惰性電極作陽極,溶液中的陰離子放電,放電順序是:
S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根離子(NO3-、SO42-、CO32-)、F- 失電子由易到難 若是非惰性電極作陽極,則是電極本身失電子。
要明確溶液中陰陽離子的放電順序,有時還需兼顧到溶液的離子濃度。如果離子濃度相差十分懸殊的情況下,離子濃度大的有可能先放電。如理論上H+的放電能力大於Fe2+、Zn2+,但在電解濃度大的硫酸亞鐵或硫酸鋅溶液時,由於溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+],則先在陰極上放電的是Fe2+或Zn2+,因此,陰極上的主要產物則為Fe和Zn。但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不會在陰極上放電的。 2、電解時溶液pH值的變化規律:
電解質溶液在電解過程中,有時溶液pH值會發生變化。判斷電解質溶液的pH值變化,有時可以從電解產物上去看。
①若電解時陰極上產生H2,陽極上無O2產生,電解後溶液pH值增大; ②若陰極上無H2,陽極上產生O2,則電解後溶液pH值減小;
③若陰極上有H2,陽極上有O2,且V(H2)==2V(O2),則有三種情況:a 如果原溶液為中性溶液,則電解後pH值不變;b 如果原溶液是酸溶液,則pH值變小;c 如果原溶液為鹼溶液,則pH值變大;
④若陰極上無H2,陽極上無O2產生,電解後溶液的pH可能也會發生變化。如電解CuCl2溶液(CuCl2溶液由於Cu2+水解顯酸性),一旦CuCl2全部電解完,pH值會變大,成中性溶液。
3、進行有關電化學計算,如計算電極析出產物的質量或質量比,溶液pH值或推斷金屬原子量等時,一定要緊緊抓住陰陽極或正負極等電極反應中得失電子數相等這一規律。
三、理解金屬腐蝕的本質及不同情況,了解用電化學原理在實際生活生產中的應用:
⑴金屬的腐蝕和防護:
①金屬腐蝕的實質是鐵等金屬原子失去電子而被氧化成金屬陽離子的過程,可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。金屬與氧化劑(一般非電解質)接觸,直接發生化學反應引起的腐蝕叫化學腐蝕,如鐵與氯氣接觸發生的腐蝕為化學腐蝕。而更普遍存在的,危害也更為嚴重的是電化學腐蝕,即不純的金屬或合金與電解質溶液發生原電池反應引起的腐蝕。如鋼鐵在水膜酸性較強條件下發生析氫腐蝕Fe-2e-=Fe2+,2H++2e-==H2↑;在水膜酸性很弱或中性條件下,則發生吸氧腐蝕:2Fe-4e-=2Fe2+,2H2O+O2+4e-==4OH-。
②金屬的防護方法:
a、改變金屬的內部結構;b、覆蓋保護層;c、使用電化學保護法
⑵原電池原理的應用:
①製作多種化學電源,如干電池、蓄電池、高能電池、燃料電池;
②加快化學反應速率。如純鋅與鹽酸反應制H2反應速率較慢,若滴入幾滴CuCl2溶液,使置換出來的銅緊密附在鋅表面,形成許多微小的原電池,可大大加快化學反應; ③金屬的電化學保護,犧牲陽極的陰極保護法; ④金屬活動性的判斷。
⑶電解原理的應用:
①製取物質:例如用電解飽和食鹽水溶液可製取氫氣、氯氣和燒鹼。
②電鍍:應用電解原理,在某些金屬或非金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。電鍍時,鍍件作陰極,鍍層金屬作陽極,選擇含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液為電解質溶液。電鍍過程中該金屬陽離子濃度不變。
③精煉銅:以精銅作陰極,粗銅作陽極,以硫酸銅為電解質溶液,陽極粗銅溶解,陰極
析出銅,溶液中Cu2+濃度減小 。
④電冶活潑金屬:電解熔融狀態的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金屬單質。

G. 大學化學里的標准狀態是什麼,好像和高中

比如大學電化學中標准電極電勢,涉及的標准狀態是溫度為25℃,100kpa,金屬離子濃度都為1molL-,為標准狀態

H. 電化學反應的基本動力學參數有哪些

傳遞系數、交換電流密度和電極反應速度常數通常被認為是 基本的動力學參數。
傳遞系數α 和β 的物理意義是電極電位對還原反應活化能和氧化 反應活化能影響的程度。
交換電流密度表示平衡電位下氧化反應和還原反應的絕對速度, 也可以說是平衡狀態下, 氧化態粒子和還原態粒子在電極∕溶液界面 的交換速度。
電極反應速度常數是交換電流密度的一個特例,是指定條件—— 電極電位為標准電極電位和反應粒子濃度為單位濃度——下的交換 電流密度。

I. 電化學勢和濃度差可以一起講嗎我查百度百科說電化學勢包括濃度差,請問是怎麼回事

我不知道你說的化學電勢具體是什麼,不過這邊有如下幾個概念。
1.標准電極電勢,這是一個物質的本徵屬性,和濃度是沒有關系的。它是指以一個物質為標准(一般用壓強為1 bar的氫氣),與標准量(一般是 1mol/L)待測物質的電極電勢。
2.電極電勢,即具體到某個電極以及環境,這個是和濃度有關的,因為其放電原理是通過化學反應中電子的轉移,而化學反應是和濃度相關的。這種電流的載流子是電子。
3.濃差電勢,其實本徵上是一個物理過程。即假如一個區域的某種離子濃度非常高,而另一個區域該離子濃度非常低,而兩種區域又相互連通,則該離子會自發向低濃度擴散,以達到整個區域均一的狀態,這種情況下,由於離子的擴散也可以形成電流。因此這種擴散前的兩個區域之間存在濃差電勢。

所以,這(1,2)和3的最本質原理是不一樣的,需要單獨講濃差電勢。

J. 電化學上的法拉第常數值為多少

法拉第常數(F)是近代科學研究中重要的物理常數,代表每摩爾電子所攜帶的電荷,單位C/mol,它是阿伏伽德羅數NA=6.02214·1023mol-1與元電荷e=1.602176·10-19
C的積。尤其在確定一個物質帶有多少離子或者電子時這個常熟非常重要。法拉第常數以麥可·法拉第命名,法拉第的研究工作對這個常熟的確定有決定性的意義。
一般認為此值是96485.3383±0.0083C/mol,此值是由美國國家標准局所依據的電解實驗得到的,也被認為最具有權威性。

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