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加工電化學(xué)電極市場需求量在逐步的增加

點擊次數(shù):3636    更新時間:2016-07-27
 加工電化學(xué)電極市場需求量在逐步的增加
     加工電化學(xué)電極用來發(fā)生所需要的電化學(xué)反應(yīng)或響應(yīng)激發(fā)信號,在測量過程中溶液本體濃度發(fā)生變化的體系的加工電化學(xué)電極。如電解分析中的陰極等。
    參比加工電化學(xué)電極
    用來提供標(biāo)準(zhǔn)電位,電位不隨測量體系的組分及濃度變化而變化的加工電化學(xué)電極。這種加工電化學(xué)電極必須有較好的可逆性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。常用的參比加工電化學(xué)電極有SHE、Ag/AgCl、Hg/Hg2Cl2加工電化學(xué)電極,尤以SCE使用得zui多。
    輔助加工電化學(xué)電極--或?qū)庸る娀瘜W(xué)電極
    在電化學(xué)分析或研究工作中,常常使用三加工電化學(xué)電極系統(tǒng),除了工作加工電化學(xué)電極,參比加工電化學(xué)電極外,還需第三支加工電化學(xué)電極,此加工電化學(xué)電極所發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)并非測示或研究所需要的,加工電化學(xué)電極僅作為電子傳遞的場所以便和工作加工電化學(xué)電極組成電流回路,這種加工電化學(xué)電極稱為輔助加工電化學(xué)電極或?qū)庸る娀瘜W(xué)電極。
    研究的是工作加工電化學(xué)電極,只有地測定工作加工電化學(xué)電極的電位,才能夠考察電位同電化學(xué)反應(yīng),吸附等界面反應(yīng)的規(guī)律。
    至于輔助加工電化學(xué)電極和工作加工電化學(xué)電極之間的,主要是在于構(gòu)建電化學(xué)反應(yīng)平衡,另外要 保證輔助加工電化學(xué)電極不要影響到工作加工電化學(xué)電極。
    而確定輔助加工電化學(xué)電極和工作加工電化學(xué)電極之間的電位,用電壓表就ok了,不需要雙參比加工電化學(xué)電極分別確定兩加工電化學(xué)電極電位。
    加工電化學(xué)電極體系含兩個回路,一個回路由加工電化學(xué)電極和參比加工電化學(xué)電極組成,用來測試工作加工電化學(xué)電極的電化學(xué)反應(yīng)過程,另一個回路由工作加工電化學(xué)電極和輔助加工電化學(xué)電極組成,起傳輸電子形成回路的作用。
    原電池的電極反應(yīng)式的寫法
    根據(jù)原電池的定義和裝置特點,我們可以按照以下的步驟書寫原電池的加工電化學(xué)電極反應(yīng)及電池總反應(yīng):
    (1)判斷原電池的正負(fù)極原電池是一個自發(fā)進(jìn)行的將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。原電池的負(fù)極是相對容易失電子的加工電化學(xué)電極即做還原劑,原電池的正極是相對容易的電子的加工電化學(xué)電極即做氧化劑。如果兩個加工電化學(xué)電極都是惰性加工電化學(xué)電極(如石墨加工電化學(xué)電極),則要看兩個加工電化學(xué)電極上通入的物質(zhì)。(2)根據(jù)氧化劑、還原劑得失電子的一般規(guī)律,寫出加工電化學(xué)電極反應(yīng)式。如O2+4e-+2H2O=4OH-、I2+2e-=2I-等等。
    (3)觀察原電池的電解質(zhì)溶液是否能參加加工電化學(xué)電極反應(yīng),即在兩個加工電化學(xué)電極上產(chǎn)生的物質(zhì)能否與電解質(zhì)溶液中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。如在鋅—錳原電池中,氫氧化鉀做電解液,此時的負(fù)極反應(yīng)應(yīng)該為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
    (4)在正負(fù)極得失電子數(shù)目相等的情況下,把正負(fù)極加工電化學(xué)電極反應(yīng)相加即得到原電池的總反應(yīng):正極反應(yīng)+負(fù)極反應(yīng)=總反應(yīng)。
    綜合運(yùn)用以上的四步即可解決關(guān)于原電池加工電化學(xué)電極的相關(guān)問題。
    例1、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用LiCO3和NaCO3的熔融鹽混和物做電解質(zhì),CO為陽極燃?xì)?,空氣與CO2做陰極助燃?xì)猓频迷?500C下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:
    陽極反應(yīng)式:2CO+2CO32—=4CO2+4e-,
    陰極反應(yīng)式:
    總反應(yīng):
    解析:根據(jù)題意可以判斷CO做反應(yīng)的還原劑,即在反應(yīng)中失去電子,做原電池的負(fù)極;空氣與CO2做正極,所以在正極上是O2得到電子:O2+2H2O+4e-=4OH-,這是在不考慮二氧化碳的情況下寫的正極反應(yīng),所以當(dāng)我們考慮到正極上的物質(zhì)時,正極反應(yīng)就變成了O2+4e-+2CO2=2CO32—,總反應(yīng)在正負(fù)極的是電子數(shù)目相等情況下把兩個加工電化學(xué)電極反應(yīng)相加即可:O2+2CO=2CO2。
    例2一種新型的燃料電池,它以多孔鎳板為加工電化學(xué)電極插入氫氧化鉀溶液中,然后分別向兩極通入乙烷和氧氣,其總反應(yīng)式為2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O有關(guān)此電池反應(yīng)的推斷正確的是()
    A、負(fù)極反應(yīng)為14H2O+7O2+28e-=28OH-B、放電一段時間后,負(fù)極周圍的pH升高。
    C、每消耗掉1molC2H6,則電路中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為14mol。D、放電過程中KOH的物質(zhì)的量濃度不變。
    解析:從兩個加工電化學(xué)電極上通入的物質(zhì)物質(zhì)可以看出:在原電池中氧氣得到電子作原電池的正極,那么乙烷正能作原電池的負(fù)極失去電子,所以我們可以非常簡單的寫出該原電池的正極反應(yīng):O2+2H2O+4e-=4OH-,在得失電子數(shù)目相等的情況下用總反應(yīng)減去正極反應(yīng)就可以得到負(fù)極反應(yīng)了;在放電時,負(fù)極是乙烷,而整個反應(yīng)是要消耗掉氫氧化鉀,所以只能是在負(fù)極消耗的,所以負(fù)極的pH只能是降低的。反應(yīng)中的是電子的情況可以從氧氣的化合價變化上得到:每消耗掉1molC2H6,則會消耗氧氣3.5mol,1mol氧氣得到4mol電子,加工電化學(xué)電極所以反應(yīng)中每消耗掉1molC2H6,電路中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為14mol;D肯定不對。

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