前言
电化学可定义为:研究电子导电相和离子导电相之间的界面上所发生的界面现象的科学。近代电化学主要侧重于两类导体的界面(Interface)性质及界面上所发生变化的研究。电化学的发展可谓迅速,常见的基本模型有原电池和电解池(关于电化学一些较简单的基本原理,我们在这里就不多做介绍了,大家可以自行在常见的物理化学书中学习,我们尽量分享一些实用的信息)。虽然电化学中未知的还有太多,但它的基本理论和定律大都已经得到了证实,那么电化学已经应用的领域或具有应用前景的领域有哪些呢?
一、电解和电合成
氯碱工业:氯碱工业是世界上最大的电化学工业,它是通过电解食盐水,从而获得氯气和苛性钠的过程。氯气用于制备氯乙烯,进而合成得到PVC,还可用作纸浆及纸的漂白剂和杀菌剂。
电解铝:电解铝就是通过电解得到纯度较高的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在℃-℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,即电解。
电解水:工业上H2和O2的生产还不是以电解水为主要途径,生产H2主要是水煤气或甲烷转化,生产O2主要是液态空气分馏法,虽然电解水需要消耗大量的电能,但是其潜力是巨大的,随着太阳能等可持续能源的利用,光解水也是一大趋势,特别是燃料电池的发展,电解水储存能量也成为了重要的发展趋势,电解水生产的气体纯度几乎是%,可以有效防止燃料电池使用氢气作为燃料时的中毒。
电合成:也叫电化学合成,它有如下优点:以电为还原剂,不引入杂质,因而产品的纯度高;还原反应一步完成,工艺简单、产率高;设备简单,投资少;对反应中间过程可控。最近逐步兴起的有电合成有机物,电化学合成纳米颗粒,电化学剥离石墨合成石墨烯,电聚合形成聚苯胺等等。
二、金属腐蚀与防护
腐蚀是指固体(常指金属)在与液体接触时表面层转化成另一种不溶的化合物。腐蚀作用中以电化学腐蚀情况最为严重。随着人们对保护资源、能源和环境认识的不断提高,对腐蚀的严重危害的白癜风治疗中心怎么样治疗白癜风好呢