《應(yīng)用電化學(xué)基礎(chǔ)》是電化學(xué)專業(yè)入門學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)讀物,介紹電化學(xué)基礎(chǔ)理論以及少量常見的應(yīng)用電化學(xué)知識。全書由四部分組成,第一部分為緒論,包括電化學(xué)的定義及研究內(nèi)容、電化學(xué)技術(shù)應(yīng)用、電化學(xué)史話等;第二部分(第1~5章)為電化學(xué)基本原理篇,主要闡述化學(xué)電池、電極與電解質(zhì)溶液,實用電池與電解的應(yīng)用,電極電勢與電池電動勢,平衡態(tài)電化學(xué),電極過程動力學(xué);第三部分(第6,7章)為電化學(xué)測試篇,主要介紹電化學(xué)測試的基礎(chǔ)術(shù)語及常用的電化學(xué)測試技術(shù);第四部分(第8章)應(yīng)用電化學(xué)篇,主要介紹腐蝕電化學(xué)的基本原理與術(shù)語、金屬腐蝕破壞的形態(tài)與金屬在自然環(huán)境中的腐蝕、防腐蝕技術(shù)與腐蝕監(jiān)測等。書中內(nèi)容深入淺出、圖文并茂,尤其對少數(shù)較抽象的理論,采用與宏觀事物類比或采用大量形象生動的圖示來加以說明,并盡量使用通俗易懂的語言以幫助讀者理解。
《應(yīng)用電化學(xué)基礎(chǔ)》既適合作為高等院校電化學(xué)專業(yè)課程教材,也適合環(huán)境保護(hù)、生物醫(yī)藥、機(jī)械制造、電子電氣、化學(xué)工業(yè)、車輛船舶、輕工、建筑、冶金、能源、軍工等領(lǐng)域從事與電化學(xué)相關(guān)的工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品檢測、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人員閱讀。
《應(yīng)用電化學(xué)基礎(chǔ)》可作為電化學(xué)初學(xué)者的首選教材,書中加入了電化學(xué)中最基礎(chǔ)、最簡單的術(shù)語的解釋說明,并進(jìn)行了適當(dāng)擴(kuò)充、深化。同時,安排了大量的照片、插圖和表格等。對少數(shù)較抽象的理論內(nèi)容,教材采用與宏觀事物類比或采用大量形象生動的圖示來加以說明,并盡量使用淺顯易懂的語言。這些既有利于學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容,又豐富、活躍了版面,可以起到激發(fā)學(xué)生興趣,吸引學(xué)生認(rèn)真讀書的作用。
0 緒論
0.1 電化學(xué)定義及研究內(nèi)容
0.2 電化學(xué)現(xiàn)象普遍存在于自然界
0.3 電化學(xué)技術(shù)應(yīng)用的廣泛性
0.3.1 化學(xué)電源
0.3.2 金屬的腐蝕與防護(hù)
0.3.3 電解
0.3.4 金屬的表面精飾與電化學(xué)加工
0.3.5 有機(jī)電化學(xué)
0.3.6 生物電化學(xué)
0.3.7 光電化學(xué)
0.3.8 環(huán)境電化學(xué)
0.3.9 電化學(xué)分析及檢測
0.4 電化學(xué)史話
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第1章 化學(xué)電池、電極與電解質(zhì)溶液
1.1 化學(xué)電池
1.1.1 原電池的發(fā)現(xiàn)
1.1.2 化學(xué)電池的若干常識
1.2 電極反應(yīng)與法拉第定律
1.3 電解質(zhì)溶液
1.3.1 兩類導(dǎo)體
1.3.2 離子的遷移數(shù)及電遷移率
1.3.3 離子遷移數(shù)的測定方法
1.3.4 電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率
1.3.5 離子的平均活度和平均活度因子
1.3.6 電解質(zhì)溶液理論
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第2章 實用化學(xué)電池與電解的應(yīng)用
2.1 可逆電池與可逆電極
2.1.1 可逆電池
2.1.2 可逆電極
2.2 實用化學(xué)電源
2.2.1 電池的組成
2.2.2 化學(xué)電源的主要性能指標(biāo)
2.2.3 化學(xué)電源的分類
2.2.4 電池性能的測試
2.2.5 二次電池的化成與分容
2.2.6 常用電池簡介
2.2.7 廢舊電池的危害
2.3 電解的應(yīng)用
2.3.1 氯堿工業(yè)
2.3.2 銅的電解精煉和鋁的冶煉
2.3.3 電鍍與電刷鍍
2.3.4 電鑄
2.3.5 陽極氧化
2.3.6 電拋光與電解加工
2.3.7 電泳
2.3.8 電滲析
2.3.9 電化學(xué)除油
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章 電極電勢與電池電動勢
3.1 電極電位的產(chǎn)生
3.1.1 “電極/溶液”界面電勢差
3.1.2 膠體雙電層
3.1.3 接觸電勢
3.1.4 液體接界電勢及其消除
3.1.5 其它因素引起的電極電勢
3.2 電池電動勢的組成與測量、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢
3.2.1 內(nèi)電位
3.2.2 電池電動勢的組成
3.2.3 標(biāo)準(zhǔn)氫電極和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢
3.2.4 電動勢的測定方法
3.3 “電極/溶液”界面的基本性質(zhì)
3.3.1 研究“電極/溶液”界面性質(zhì)的意義
3.3.2 電毛細(xì)曲線和微分電容曲線
3.3.3 關(guān)于電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體界面的真實圖景
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章 平衡態(tài)電化學(xué)
4.1 自發(fā)變化的自由能與電池電動勢
4.2 能斯特方程
4.2.1 電池反應(yīng)的能斯特方程
4.2.2 電池電動勢與熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系
4.2.3 電極電勢的能斯特方程式
4.3 濃差電池電動勢的計算
4.4 液體接界電勢
4.5 電化學(xué)勢
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章 電極過程動力學(xué)
5.1 分解電壓與極化
5.1.1 分解電壓
5.1.2 電化學(xué)極化和濃差極化
5.1.3 極化曲線
5.1.4 電解池中兩極的電解產(chǎn)物
5.1.5 金屬離子的分離和離子共同析出
5.2 電極反應(yīng)的若干基礎(chǔ)知識
5.2.1 電極反應(yīng)的特點(diǎn)
5.2.2 電極反應(yīng)速率的表示方法
5.2.3 電極反應(yīng)的基本歷程
5.2.4 電極過程的控制步驟
5.2.5 如何研究電極過程動力學(xué)
5.3 “電極/溶液”界面附近液相中的傳質(zhì)過程
5.3.1 研究液相中傳質(zhì)動力學(xué)的意義
5.3.2 擴(kuò)散、電遷移、對流
5.3.3 理想狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散
5.3.4 平面電極上切向液流中的傳質(zhì)過程
5.3.5 濃差極化曲線
5.3.6 穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散與非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散
5.3.7 靜止液體中平面電極上的非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過程
5.3.8 雙電層充放電對暫態(tài)電極過程的影響
5.4 電化學(xué)步驟的動力學(xué)
5.4.1 改變電極電勢對電化學(xué)步驟活化能的影響
5.4.2 電化學(xué)步驟的基本動力學(xué)參數(shù)
5.4.3 電化學(xué)極化對凈反應(yīng)速率的影響
5.4.4 電化學(xué)極化與i/i0的關(guān)系
5.4.5 平衡電勢
5.4.6 濃度極化對電化學(xué)步驟反應(yīng)速度和極化曲線的影響
5.4.7 影響電極反應(yīng)速率的因素
5.5 氫與氧的電極過程
5.5.1 氫析出反應(yīng)
5.5.2 分子氫的氧化
5.5.3 氧的電還原
5.5.4 氧析出反應(yīng)
5.6 金屬電極過程
5.6.1 金屬的還原過程
5.6.2 金屬的陽極溶解與鈍化現(xiàn)象
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章 電化學(xué)測試技術(shù)
6.1 三電極體系
6.1.1 工作電極
6.1.2 輔助電極
6.1.3 參比電極
6.1.4 電解質(zhì)
6.1.5 隔膜
6.1.6 鹽橋
6.1.7 魯金毛細(xì)管
6.1.8 電解池
6.2 電化學(xué)測試儀器
6.3 電極動力學(xué)過程的研究方法
6.3.1 暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)
6.3.2 控制電流法和控制電位法
6.4 常見電化學(xué)測量技術(shù)
6.4.1 旋轉(zhuǎn)圓盤電極
6.4.2 循環(huán)伏安法
6.5 電化學(xué)研究方法的發(fā)展趨勢
6.5.1 傳統(tǒng)電化學(xué)研究技術(shù)
6.5.2 譜學(xué)電化學(xué)
6.5.3 組合電化學(xué)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第7章 電化學(xué)交流阻抗
7.1 阻抗之電工學(xué)基礎(chǔ)
7.2 電極過程的等效電路
7.2.1 研究電極的等效電路
7.2.2 電解槽的等效電路
7.3 電化學(xué)阻抗的基本條件及其解析
7.3.1 電化學(xué)阻抗的定義及其四個基本條件
7.3.2 EIS譜圖的解析
7.4 簡單電化學(xué)系統(tǒng)的EIS譜圖
7.5 電化學(xué)阻抗譜方法研究評價有機(jī)涂層
7.5.1 涂層性能的EIS測試方法
7.5.2 金屬/涂層體系在浸泡過程中的阻抗譜演化
7.5.3 涂層防護(hù)性能的評價
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第8章 金屬的腐蝕與防護(hù)
8.1 金屬腐蝕的機(jī)理
8.1.1 金屬腐蝕的本質(zhì)
8.1.2 化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕
8.1.3 腐蝕電池與腐蝕的次生過程
8.1.4 腐蝕極化圖與腐蝕動力學(xué)
8.2 金屬腐蝕破壞的形態(tài)
8.2.1 全面腐蝕
8.2.2 局部腐蝕
8.3 金屬在自然環(huán)境中的腐蝕
8.3.1 大氣腐蝕
8.3.2 土壤腐蝕
8.3.3 淡水腐蝕
8.3.4 海水腐蝕
8.4 金屬的防腐
8.4.1 金屬的防腐蝕機(jī)理
8.4.2 金屬腐蝕的控制
8.4.3 腐蝕防護(hù)設(shè)計
8.5 腐蝕監(jiān)測
8.5.1 腐蝕監(jiān)測的意義與發(fā)展現(xiàn)狀
8.5.2 腐蝕監(jiān)測的主要技術(shù)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)