氯碱工业中隔膜法生产流程

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1、第七章　　电化学电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。电化学在化学化工(如无机电解工业、有机电解工作、化学电源)、生命科学(如细胞、蛋白)、材料学科(如材料的制造与性质)等领域中有着重要的作用，电化学工业已成为国民经济中的重要组成部分。1铜-锌电池韦斯顿标准电池如蓄电池、干电池、锂电池、氧化银电池等电池，它们的基本原理都是将化学能转变为电能。2电解装置示意图许多有色金属以及稀有金属的冶炼和精炼基本上都采用电解方法。3氯碱工业中隔膜法生产流程图451.电化学所研究的主要内容电解质溶液理论(如离子互吸、离子水合、离子缔合、电导理

2、论、电离平衡等)电化学平衡(如可逆电池、电极电势、电动势以及可逆电池电动势与热力学函数之间的关系等)电极过程(如从动力学的角度去阐明电极上所有发生的细节)实用电化学(电化学原理在各有关领域的应用，如半导体电化学、燃料电池等)§7.1电解质溶液的导电机理和法拉第定律6电化学所研究的主要内容电解质溶液(导电机理)可逆电池的电动势(原电池)电解与极化另一种分类方法：2.阴、阳极(1)阴极：发生还原反应的电极(2)阳极：发生氧化反应的电极73.正、负极(2)负极：电势低的电极。4.导体能导电的物质称为导(电)体。分类第一类导体(电子导体)第二类导体(离子导体)(1

3、)正极：电势高的电极。8第一类导体(电子导体)：如金属、石墨及某些金属的化合物等,它是靠自由电子的定向运动而导电，在导电过程中自身不发化学变化。当温度升高时由于导体物质内部质点的热运动增加，因而电阻增大，导电能力降低。第二类导体(离子导体)：如电解质溶液或熔融的电解质等。它依靠离子的定向(即离子的定向迁移)而导电。当温度升高时，由于溶液的粘度降低，离子运动速度加快，在水溶液中离子水化作用减弱等原因，导电能力增强。95.电极反应、电池反应电极反应：在电极上进行电子得(失)的氧化还原反应阴极反应：在阴极上发生得电子的还原反应阳极反应：在阳极上发生失电子的氧化反

4、应电池反应：电池的总反应—两个电极反应的总结果(之和)106.电解池将化学能转变为电能的装置称为原电池。7.原电池将电能转变为化学能的装置称为电解池。11电极阳极阴极发生作用电解池原电池氧化作用电势高,正(+)极电势低,负(-)极还原作用电势低,负(-)极电势高,正(+)极原电池与电解池比较将原电池转变为电解池时，电池的阴、阳不变，但原来的负极变为正极、原来的正极成为负极。12当电池中(包括原电池和电解池)有电流通过时，第一类导体中的电子和第二类导体中的离子在电场的作用下都作定向移动。在电解质溶液中电流的传导是通过离子作定向移动完成，阴离子总是向电势高方向

5、流动，阳离子总是向电势低方向流动，阴、阳离子共同完成导电任务。138.法拉第定律法拉第归纳了大量的实验结果,于1833年总结出一条基本规律—法拉第定律。通电于电解质溶液后,(1)在电极上发生的化学变化的物质的量与通入的电量成正比。14(2)若将几个电解池串联,通入一定的电量后,在各个电解池的电极上发生反应的物质其物质的量相等(得失电子摩尔数相等)。串联电路电流相等、并联电路电压相等。或：对各种不同的电解质溶液，每通过96485.309C的电量，在任一电极上发生得(失)1mol电子的电极反应，同时与得(失)1mol电子相对应的任一电极反应的物质的量相等。15

6、一摩尔电子的电荷(即一摩尔电子所带电量的绝对值)称为1法拉第(1F)。L为阿伏加德罗常数，e是质子的电荷。1F=Le=6.02210231.602210-19=96485.309C96500C16法拉第定律数学式：Q=nFQ—通入的电量，一般由电量计获得。n—电极上发生化学反应时得(失)电子的摩尔数,它与析出物质的摩尔数nB不同,nB=n/ZZ—为物质发生氧化还原时的价态变化值其关系为：如MZ++Ze—M17法拉第定律在任何温度和压力下均可适用于电解过程或原电池，理论上没有使用限制条件。实验愈精确，所得结果与法拉第定律吻合愈好。在实际电解时，电极上

7、常发生副反应或次级反应。例如镀锌时，在阴极上除了进行锌离子的还原以外，同时还可能发生氢离子还原的副反应。又例如电解食盐溶液时，在阳极上所生成的氯气，有一部分氯气溶解在溶液中发生次级反应而生成次氯酸盐和氯酸盐。18因此要析出一定数量的某一物质时，实际上所消耗的电量要比按照法拉第定律计算所需的理论电量多一些。此两者之比称为电流效率，通常用百分数来表示。电流效率=按法拉第定律计算所需理论电量实际所需消耗电量100%=按法拉第定律计算应获得的产物质量电极上实际产物质量100%199.电量计电量计(库仑计)是测量电路中通过电量的一种装置。其原理是法拉第定律。将电

8、量计串连到电路上，根据通电后电量计中电极反应的物质的量求出所通过的