Chemistry 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Chemistry
标  题: 电化学
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Jan 15 10:24:32 2004), 站内信件

电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成

，也可利用高压静电放电来实现，二者统称电化学，后者为电化学的一个分支，称放电

化学。因而电化学往往专指“电池的科学”。
    电池由两个电极和电极之间的电解质构成，因而电化学的研究内容应包括两个方面

：一是电解质的研究，即电解质学，其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参

与反应离子的平衡性质等，其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论；另

一方面是电极的研究，即电极学，其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质，也就

是电极和电解质界面上的电化学行为。电解质学和电极学的研究都会涉及到化学热力学

、化学动力学和物质结构。
    1791年伽伐尼发表了金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象，一般认为这是电化

学的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基础上发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电

堆”，即现今所谓“伏打堆”。这是化学电源的雏型。在直流电机发明以前，各种化学

电源是唯一能提供恒稳电流的电源。1834年法拉第电解定律的发现为电化学奠定了定量

基础。
    19世纪下半叶，经过赫尔姆霍兹和吉布斯的工作，赋于电池的“起电力”(今称“电

动势”)以明确的热力学含义；1889年能斯脱用热力学导出了参与电极反应的物质浓度与

电极电势的关系，即著名的能斯脱公式；1923年德拜和休克尔提出了人们普遍接受的强

电解质稀溶液静电理论，大大促进了电化学在理论探讨和实验方法方面的发展。
    20世纪40年代以后，电化学暂态技术的应用和发展、电化学方法与光学和表面技术

动势”)以明确的热力学含义；1889年能斯脱用热力学导出了参与电极反应的物质浓度与

的联用，使人们可以研究快速和复杂的电极反应，可提供电极界面上分子的信息。电化

学一直是物理化学中比较活跃的分支学科，它的发展与固体物理、催化、生命科学等学

科的发展相互促进、相互渗透。
    在物理化学的众多分支中，电化学是唯一以大工业为基础的学科。它的应用主要有

：电解工业，其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业；铝、钠等轻金

属的冶炼，铜、锌等的精炼也都用的是电解法；机械工业使用电镀、电抛光、电泳涂漆

等来完成部件的表面精整；环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物；

化学电源；金属的防腐蚀问题，大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题；许多生命现象如肌

肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理。应用电化学原理发展起来的各种电化学

分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。

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