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电化学研究内容

(2023-09-05 07:41:40)
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杂谈

      电化学是物理化学的一个分支,是研究电能和化学反应相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压静电放电来实现。二者统称电化学。电池,电解,电镀,电铸造,电冶金和某些化学物质的制造,都是电化学研究的对象。
      电池是将化学能或光能等变成电能的装置。如各种电动玩具用的化学能干电池,干电池是一种以糊状电解液 来产生的化学电池。干电池是一次电池,常见的干电池是锌锰电池,电压1,5伏,所产生的电流不能超过1安培。汽车用的化学能蓄电池(电瓶),使用易于流动的并呈液态状的电解质电池,也叫湿电池。如铅酸电池,电压2 伏,可提供大电流。人造卫星和空间站上用的太阳能电池。
      作为电能的储存器件还有电容器,它是由两个接近而又绝缘的导体(电解质)构成的,类型很多,在电工,电信方面广泛应用。
      电容器和电池的区别,电容器储存的是电能, 电池储存的是由电能转化后的化学能。电容器一般充电只需数秒或数分钟,而电池充电通常需要数小时。电容器充放电次数至少要数万至数亿次,电池一般只有几万次。电容器可用于耦合,隔直,滤波,移相,RC,LC谐振和做瞬间大电流放电的储能元件等。而电池的作用则仅仅是当电源的。
      电解质在溶液中或在熔融状态下能形成正负离子,因而能导电的物质,如酸类,碱类,盐类。 电解,利用电流的作用分解化合物,如把水电解成氢气和氧气,利用电解这个方法可用来提炼金属,盐类,碱类等,又可用来镀金属。
      与电解类似的电泳,是在电解液中,带负电的胶粒向阳极移动的现象,是物理变化。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。而电解是利用电流的的化学效应使物质在通电的条件下生成其它物质的化学变化。
      电镀,利用电解作用,在金属表面上均匀的敷上一层别的金属或合金。电镀可以防止金属器物表面生锈,使外形美观,或增加耐磨,导电,光反射等性能。
      电铸造,利用电解的原理,在物件上镀上一层金属,物件抽出后,就可以得到和原件形状相同的复制品。
      电冶金,直接利用电能冶炼金属或合金。包括用电炉冶炼和用电解法冶炼。电炉是利用电能产生热量的设备,有电弧电炉,电阻电炉,感应电炉等几种。

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