『壹』 電化學有哪些應用領域
電化學的應用領域:
1、電解工業,其中的氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業、耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的;鋁、鈉等輕金屬的冶煉,銅、鋅等的精煉也都用的是電解法;
2、機械工業要用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整;
3、環境保護可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物;
4、化學電源;
5、金屬的防腐蝕問題,大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題;
6、許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理;
7、應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控的不可缺少的手段。
電化學(electrochemistry)作為化學的分支之一,是研究兩類導體(電子導體,如金屬或半導體,以及離子導體,如電解質溶液)形成的接界面上所發生的帶電及電子轉移變化的科學。傳統觀念認為電化學主要研究電能和化學能之間的相互轉換,如電解和原電池。但電化學並不局限於電能出現的化學反應,也包含其它物理化學過程,如金屬的電化學腐蝕,以及電解質溶液中的金屬置換反應。
利用電化學手段分離溶液中的金屬離子、有機分子的方法,共分四類:
1、控制電位的電解分離法
當溶液中存在兩種或兩種以上的金屬離子時,如果它們的還原電位相近,□例如Cu□(標准電極電位□□=+0.345伏)和Bi□(□□=0.2伏),則在電解時都會還原析出,達不到分離的目的。圖1兩種金屬離子A和B的分解電位表示,如果控制陰極電位為□,則金屬離子A可產生強度為□的電流,即可被還原;而金屬離子B的電流強度極小,即幾乎不能被還原,這樣即可達到分離目的,並分別測定A和B。在電解過程中,陰極電位□□□是在不斷變化的,□□=□式中□□為標准電極電位;□□為氣體常數;□為熱力學溫度;□為電極過程電子轉移數;□為法拉第常數;□為離子活度;□□為陰極超電壓。電解時,離子濃度不斷降低,□□的負值不斷增加,以致B也被電解出來。為了控制陰極電位,要用圖2控制電位的線路的線路隨時調整外加電壓。,e□是鉑絲對電極,e□是參比電極(飽和甘汞電極)。選定的e□的電位(相對於e□)可從電位計V讀出,電解電流從毫安計A讀出,在電解過程中不斷調整電阻□以保持陰極電位不變。
至於選擇什麼電位要看實驗條件,例如在分別測定Cu□和Bi□時,由於兩者電位太相近,需要在溶液中加入酒石酸,調節pH=5.8~6.0,Bi□與酒石酸生成的絡合物比Cu□的穩定得多,使兩者的分解電壓相差得大一些,然後再加入適量的肼,以加速Cu□的還原。在這種條件下,控制陰極電位為-0.30伏,銅先電解出來,稱出陰極的增重後,調節pH為4.5~5.5,控制陰極電位為-0.40伏,可將鉍全部電解出來。如果溶液中還有Pb□,可將電位控制在-0.50伏,進行電解。應用此法時,後被電解的離子的濃度不能超過先被電解的離子的濃度。
2、汞陰極電解分離法
H□在汞陰極上被還原時,有很大的超電壓,所以在酸性溶液中可以分離掉一些容易被還原的金屬離子,使一些重金屬(如銅、鉛、鎘、鋅)沉積在汞陰極上,形成汞齊,同時保留少量不容易被還原的離子,如鹼金屬、鹼土金屬、鋁、鐵、鎳、鉻、鈦、釩、鎢、硅等。
3、內電解分離法
在酸性溶液中,利用金屬氧化-還原電位的不同,可以組成一個內電解池,即不需要外加電壓就可以進行電解。例如要從大量鉛中分離微量銅,在硫酸溶液中Cu□比Pb□先還原,因此可將鉛板作為一個電極,與鉑電極相連,組成一個內電解池,它產生一個自發的電動勢,來源於Pb的氧化和Cu□的還原。這個電動勢使反應能夠進行,直到電流趨近於零時,內電解池就不再作用了。內電解可以分離出微量的容易還原的金屬離子,缺點是電解進行緩慢,因此應用不廣。
4、電滲析法
液體中的離子或荷電質點能在電場的影響下遷移。由於離子的性質不同,遷移的速率也不同,正負電荷移動的方向也不同。當在電池的兩極加上一個直流電壓時,可以把一些有機物的混合物分離。如臨床實驗中常用此法研究蛋白質,將試樣放在一個載器上,外加電場後,荷電質點沿著載器向電荷相反的電極遷移,因它們移動的速率不同而分離,一般能把血清蛋白分成五部分。改進實驗技術可使濃縮斑點的寬度達到25微米左右,然後進行電滲析,可將血清蛋白分成二十個很清晰的部分。
『貳』 電鍍相關的電化學工程技術有哪些
現代電化學工程,涵蓋了化學電源、氯鹼工業、無機電合成、有機電合成、電化學冶金、電化學加工、電化學法合成納米材料以及復合電沉積等電化學技術的理論、實際應用和發展前沿
工程中心目前主要的研究項目:
環保型電鍍/化學鍍新工藝的研究與開發
金屬表面處理技術研究與開發
新型電化學超級電容器的研究與開發
新型電化學儀器的研究與開發
鋰離子電池及其相關材料研發
電化學方向工程技術 包含
化學電源方向
表面處理方向
電化學儀器方向
電化學材料方向
電鍍技術
專業要求:化學、化工、材料或相關專業
『叄』 電化學包括哪些
電化學體系主要包括電解質的研究和電極的研究。
電化學是研究電和化學反應相互關系的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成,也可利用高壓靜電放電來實現,二者統稱電化學,後者為電化學的一個分支,稱放電化學。由於放電化學有了專門的名稱,因而,電化學往往專門指電池的科學。電化學是研究兩類導體形成的帶電界面現象及其上所發生的變化的科學。如今已形成了合成電化學、量子電化學、半導體電化學、有機導體電化學、光譜電化學、生物電化學等多個分支。電化學在化工、冶金、機械、電子、航空、航天、輕工、儀表、醫學、材料、能源、金屬腐蝕與防護、環境科學等科技領域獲得了廣泛的應用。當前世界上十分關注的研究課題, 如能源、材料、環境保護、生命科學等等都與電化學以各種各樣的方式關聯在一起。
『肆』 電化學專業學什麼專業課程
1、無機化學
元素化學、無機合成化學、無機高分子化學、無機固體化學、配位化學(即絡合物化學)、同位素化學、生物無機化學、金屬有機化學、金屬酶化學等。
2、有機化學
普通有機化學、有機合成化學、金屬和非金屬有機化學、物理有機化學、生物有機化學、有機分析化學。
3、物理化學
結構化學、熱化學、化學熱力學、化學動力學、電化學、溶液理論、界面化學、膠體化學、量子化學、催化作用及其理論等。
4、分析化學
化學分析、儀器和新技術分析。包括性能測定、監控、各種光譜和光化學分析、各種電化學分析方法、質譜分析法、各種電鏡、成像和形貌分析方法,在線分析、活性分析、實時分析等,各種物理化學性能和生理活性的檢測方法,萃取、離子交換、色譜、質譜等分離方法,分離分析聯用、合成分離分析三聯用等。
5、高分子化學
天然高分子化學、高分子合成化學、高分子物理化學、高聚物應用、高分子物理。
6、核化學
放射性元素化學、放射分析化學、輻射化學、同位素化學、核化學。
7、生物化學
一般生物化學、酶類、微生物化學、植物化學、免疫化學、發酵和生物工程、食品化學、煤化學等。
其它與化學有關的邊緣學科還有:地球化學、海洋化學、大氣化學、環境化學、宇宙化學、星際化學等。
(4)電化學方向有哪些擴展閱讀
學科應用
在物理化學的眾多分支中,電化學是唯一以大工業為基礎的學科。它的應用分為以下幾個方面:
1、電解工業,其中的氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業、耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的;鋁、鈉等輕金屬的冶煉,銅、鋅等的精煉也都用的是電解法;
2、機械工業要用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整;
3、環境保護可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物;
4、化學電源;
5、金屬的防腐蝕問題,大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題;
6、許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理;
7、應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控的不可缺少的手段。
『伍』 電化學專業都做什麼工作
常見的方向包括(但不僅限於)
搞電池(現在這個比較熱門)
電鍍、電拋光、電解工業(比如氯鹼、電解精煉銅)
金屬防腐
電分析:基於溶液電化學性質的化學分析方法。根據溶液的電化學性質(如電極電位、電流、電導、電量等)與被測物質的化學或物理性質( 如電解質溶液的化學組成 、濃度、氧化態與還原態的比率等)之間的關系,將被測定物質的濃度轉化為一種電學參量加以測量。根據國際純粹化學與應用化學聯合會倡議,電化學分析法分為三大類:①既不涉及雙電層,也不涉及電極反應,包括電導分析法、高頻滴定法等。②涉及雙電層,但不涉及電極反應,例如通過測量表面張力或非法拉第阻抗而測定濃度的分析方法。③涉及電極反應,又分為兩類:一類是電解電流為0,如電位滴定;另一類是電解電流不等於0,包括計時電位法、計時電流法、陽極溶出法、交流極譜法、單掃描極譜法、方波極譜法、示波極譜法、庫侖分析法等。——在目前感測器微型化、原位化的趨勢下,電分析手段有比較大的發展空間。
電合成
環境工程(污水處理)——一個典型的例子就是Fenton法
『陸』 電化學主要應用於哪些領域
(1)電解,電鍍!
(2)電池行業!
(3)電化學分析!
(4)金屬電化防腐蝕!
『柒』 電化學主要應用於哪些領域
很多方面,有電池的,燃料電池生產廠家都用到,這涉及手機,電器,汽車等領域。還有做防腐蝕的,涉及船舶,石油鑽井平台。化工工廠,另外像一些電廠,用鍋爐的,易發生腐蝕的地方。
『捌』 有哪些重要的電化學專業期刊,各有什麼特點(8種以上)
1、electrochimica acta 3.777
偏重的研究方向 電化學(2) 電容器(1) 電化學感測器(1) 納米電鍍(1) 電極材料(1) 電分析(1) 鋰電池(1) 納米材料(1) 電沉積(1)
審稿速度 平均1.44個月的審稿周期
投稿平均命中率為 :60.71%
2、journal of solid state electrochemistry 2.279
發表時間過長,算起來從投稿到網上先行發表,大約用了半年時間。 要有創新性,如果已經在較高檔次文章的通訊上(如前面的Chem. Commun.)發表了,再將詳細的研究論文發在該刊上應該是比較容易了。
3、biosensors & bioelectronics 5.437
偏重的研究方向 感測器(1) 電化學分析(1) Electrochemestry(1) Biosensor(1)
審稿速度 平均1.6個月的審稿周期
投稿命中率 投稿平均命中率為 :31%
【投稿方式】Online Submission
【投稿費用】免費。彩色圖片是否需要花錢不清楚。
【投稿感受】簡稱為BB,是elsevier旗下的一本月刊雜志,主要刊登生物感測器相關領域的工作,尤以電化學感測器居多,檢測對象最喜歡的則是葡萄糖(glucose biosensors),中國人投的比較多。近兩年影響因子直線上升,05年3.463,06年4.132,07年已升到5.061。讀研以來,我共投過此期刊三次,第一次被拒,後兩次均小改後接受。審稿時間一般為兩個月左右,投稿後狀態變化一般為「Submitted to the journal--> with editor-->under review--required review completed-->Decision」,審稿人一般為兩到三個。該期刊對創新性要求不是很高,但最近由於IF升的高估計會提高標准了。文章類型有全文(full paper)和通訊(short communication)兩類。文章接受後一般2周內即online,4個月左右後能出卷/頁碼號。
4、electrochemistry communications 4.425
偏重的研究方向 鋰電池(2) 電化學(2) 多孔材料(1) 納米電極材料(1)
審稿速度 平均1個月的審稿周期
投稿命中率 投稿平均命中率為 :25%
ELECTROCHEM COMMUN是電化學領域的權威期刊。審稿速度快,編輯效率高,一般8-14天有初審意見,如果順利一個月左右就見刊了。期刊要求短小精悍,強調新穎。電化學期刊的影響因子總體不高,不過這些年有所抬頭,本刊的分數也隨之迅速增長。該刊作為國際電化學的旗艦期刊,其上的優秀文章領導著電化學領域的發展方向。
5、journal of applied electrochemistry 1.836
電化學分類下的 3 區期刊,審稿速度非常慢,一般要超過3個月。
6、ionics 1.674
電化學分類下的 4 區期刊,平均2.8 個月的審稿周期,出版地在德國
7、Bioelectrochemistry 3.947
電化學分類下的 3 區期刊,電化學、生物化學、生物物理和生理學等多學科交叉點上的邊緣學科——生物電化學,偏重感測器
8、electrochemistry 0.934
偏重的研究方向 化學科學(3) 物理化學(3) 電化學(3) 工程與材料(1) 金屬材料(1) 金屬材料的磨損與磨蝕(1) ,電化學分類下的 4 區期刊,平均1個月的審稿周期
『玖』 電化學專業需要學什麼課程,主要是電池方向的
全國各研究生單位不一樣,根據學校具體方向不同可能有差異,大體上有:基礎課程:電化學導論、電化學熱力學、電極過程動力學、電化學材料導論電化學分析、電化學專題(講座性質)。選修:光電化學、生物電化學、界面電化學、環境電化學、納米電化學電合成、化學感測器、化學電源、腐蝕電化學、光譜電化學、電化學催化、電化學儀器。