
【医】 copper ionization
copper; cuprum
【医】 copper; Cu; cuprum
ionization
【化】 electric dissociation; electroionization; ionization
【医】 electrolytic dissociation; ionization; ionize
铜电离(Copper Ionization)是指铜原子或铜化合物在特定条件下失去电子形成带正电荷的铜离子(Cu⁺或Cu²⁺)的过程。这一现象在电化学、材料科学和环境工程中具有重要应用。以下是详细解释:
铜电离的本质是氧化还原反应。当铜原子(Cu)失去一个电子时形成亚铜离子(Cu⁺),失去两个电子则形成铜离子(Cu²⁺)。其反应式可表示为: $$ text{Cu} rightarrow text{Cu}^+ + e^- quad (text{一级电离}) $$ $$ text{Cu}^+ rightarrow text{Cu}^{2+} + e^- quad (text{二级电离}) $$
酸性溶液(如硫酸铜电解液)更易促进铜电离,因氢离子(H⁺)可加速电子转移。
铜的标准电极电位为 +0.34 V(Cu²⁺/Cu),表明其在溶液中具有中等还原性,易发生电离。
高温和高离子浓度可提升电离速率,遵循阿伦尼乌斯方程和能斯特方程。
铜离子在阴极被还原为金属铜,用于精密器件镀层(如印刷电路板)。
铜电极电离产生的Cu²⁺可杀灭藻类及微生物,用于游泳池和冷却塔消毒。
在铜基电池(如锂铜电池)中,电离过程参与电极反应,影响能量密度。
铜离子(尤其是Cu²⁺)在高浓度下对水生生物有毒,需控制排放浓度。根据美国EPA标准,淡水环境中铜离子限量为1.3 mg/L(急性暴露)。
术语对照
- 中文:铜电离
- 英文:Copper Ionization
- 日文:銅イオン化 (どうイオンか)
- 德文:Kupferionisation
如需进一步了解铜电离的动力学模型或具体应用案例,可提供具体方向以补充专业文献。
“铜电离”指铜原子或含铜化合物在特定条件下失去或获得电子,形成带电离子的过程。以下是详细解释:
电离(Ionization)是原子或分子通过获得/失去电子形成离子的过程。在化学中,常见于电解质溶解或熔融时解离为阴阳离子,例如铜盐溶于水后离解为Cu²⁺和对应阴离子。
金属铜的电离
铜单质(Cu)在化学反应中通常失去电子被氧化,生成铜离子(如Cu²⁺)。例如:
$$text{Cu} rightarrow text{Cu}^{2+} + 2e^-$$
这一过程常见于铜与强氧化性酸(如浓硫酸)反应,或作为电解池的阳极反应。
铜化合物的电离
含铜化合物(如硫酸铜CuSO₄)溶于水或熔融时,会解离为离子:
$$text{CuSO}_4 rightarrow text{Cu}^{2+} + text{SO}_4^{2-}$$
此时Cu²⁺作为阳离子存在于溶液中。
铜电离在工业中广泛应用,例如电镀(铜作为阳极被氧化为Cu²⁺后沉积到镀件表面)和电池反应中的离子迁移。
铜电离的核心是铜原子或化合物通过电子转移形成离子,其具体机制取决于物理或化学环境。如需更深入的理论分析(如电离能计算),可参考化学热力学或电化学教材。
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