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電鍍與電化學(xué)

      與電鍍相關(guān)的基礎(chǔ)理論主要是物理化學(xué)中的電化學(xué)理論，而與電鍍過程直接相關(guān)的理論則是電極過程動力學(xué)。當(dāng)然，要真正對電鍍過程有完整的認(rèn)識和在電鍍技術(shù)開發(fā)中有所作為，僅僅有物理化學(xué)知識是不夠的。因為電鍍實際上是一門實踐性很強(qiáng)的實驗科學(xué)，又是一門邊緣學(xué)科。除了電化學(xué)，要求從事電鍍技術(shù)開發(fā)的人員對基礎(chǔ)化學(xué)包括有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、配位化學(xué)、表面化學(xué)、分析化學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、金屬學(xué)、電工學(xué)、電子技術(shù)、儀器與測量等都要有所了解。并且隨著技術(shù)的進(jìn)步不斷更新和吸取新知，才能勝任工作。

      電鍍與電化學(xué) 

      電化學(xué)是研究電和化學(xué)反應(yīng)相互關(guān)系的科學(xué)。電和化學(xué)反應(yīng)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(xiàn)，二者統(tǒng)稱電化學(xué)，后者為電化學(xué)的一個分支，稱放電化學(xué)。因而電化學(xué)往往專指“電池的科學(xué)”。

       電池由兩個電極和電極之間的電解質(zhì)構(gòu)成，因而電化學(xué)的研究內(nèi)容應(yīng)包括兩個方面：一方面是電解質(zhì)的研究，即電解質(zhì)學(xué)，其中包括電解質(zhì)的導(dǎo)電性質(zhì)、離子的傳輸性質(zhì)、參與反應(yīng)離子的平衡性質(zhì)等，其中電解質(zhì)溶液的物理化學(xué)研究常稱作電解質(zhì)溶液理論；另一方面是電極的研究，即電極學(xué)，其中包括電極的平衡性質(zhì)和通電后的極化性質(zhì)，也就是電極和電解質(zhì)界面上的電化學(xué)行為。電解質(zhì)學(xué)和電極學(xué)的研究都會涉及化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)。

       1791年伽伐尼發(fā)現(xiàn)了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的“動物電”現(xiàn)象，一般認(rèn)為這是電化學(xué)的起源，1799年伏打在伽伐尼工作的基礎(chǔ)上發(fā)明了用不同的全屬片夾濕紙組成的“電堆”， 即現(xiàn)今所謂“伏打堆”。這是化學(xué)電源的雛形。在直流電機(jī)發(fā)明以前，各種化學(xué)電源是唯一能提供恒穩(wěn)電流的電源。1834年法拉第電解定律的發(fā)現(xiàn)為電化學(xué)莫定了定量基礎(chǔ)。

       19世紀(jì)下半葉，經(jīng)過赫爾姆霍茲和吉布斯的工作，賦予電池的“起電力”（今稱“電動勢”）以明確的熱力學(xué)含義；1889年能斯特用熱力學(xué)導(dǎo)出了參與電極反應(yīng)的物質(zhì)濃度與電極電勢的關(guān)系，即著名的能斯特公式：1923年德拜和休克爾提出了人們普遍接受的強(qiáng)電解質(zhì)稀溶波靜電理 論，大大促進(jìn)了電化學(xué)在理論探討和實驗方法方面的發(fā)展。

        20世紀(jì)40年代以后，電化學(xué)暫態(tài)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，電化學(xué)方法與光學(xué)和表面技術(shù)的聯(lián)用，使人們可以研究快速和復(fù)雜的電極反應(yīng)，可提供電極界面上分子的信息，電化學(xué)一直是物理化學(xué)中此較活躍的分支學(xué)科，它的發(fā)展與固體物理、催化、生命科學(xué)等學(xué)科的發(fā)展相互促進(jìn)、相至滲透。

       在物理化學(xué)的眾多分支中，電化學(xué)是具有在基礎(chǔ)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用為特點的基礎(chǔ)學(xué)科。它的應(yīng)用主要有：電解工業(yè)，其中的氯堿工業(yè)是僅次于合成氨和硫酸的無機(jī)物基礎(chǔ)工業(yè)； 鋁、鈉等輕金屬的冶煉，銅、鋅等的精煉也都用的是電解法；機(jī)械工業(yè)使用電鍍、電拋光、電泳涂漆等來完成部件的表面精整；環(huán)境保護(hù)可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物；化學(xué)電源；金屬的防腐蝕問題，大部分金屬腐蝕是電化學(xué)腐蝕問題；許多生命現(xiàn)象如肌肉運動、神經(jīng)的信息傳遞都涉及電化學(xué)機(jī)理。應(yīng)用電化學(xué)原理發(fā)展起來的各種電化學(xué)分已成為實驗室和工業(yè)監(jiān)控的不可缺少的手段。

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