临界电位英文解释翻译、临界电位的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【医】 critical potential
分词翻译:
临界的英语翻译:
critical
【医】 crisis
电位的英语翻译:
【医】 potential
专业解析
临界电位(Critical Potential),在电化学和物理化学领域中,是指发生特定电化学反应或物理现象所需的最小电极电位值。当电极电位达到或超过该临界值时,反应或现象(如金属的阳极溶解、气体的析出、电极表面的钝化等)才会显著发生。其对应的英文术语为“Critical Potential”或“Threshold Potential”。
以下是其详细解释:
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基本定义与核心概念
- 临界电位是驱动特定电极过程(如离子放电、金属沉积、腐蚀反应)所需的最低电位门槛。当施加在电极上的电位低于此值时,反应速率极低或可忽略;达到或超过此值时,反应速率显著增加。它反映了电化学反应发生的热力学或动力学条件。来源:专业电化学术语定义。
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物理意义与理论依据
- 从热力学角度看,临界电位与反应的标准电极电位(E⁰)相关,但通常还包含过电位(η)的影响,特别是在动力学控制的反应中。临界电位(Ecritical)可以表示为:
$$
E{text{critical}} = E^0 + eta
$$
其中,η 是克服反应活化能垒所需的额外电位。临界电位标志着反应从热力学可能转向动力学可行的关键点。来源:电化学动力学基础理论。
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关键应用领域
- 金属腐蚀与防护: 在金属腐蚀研究中,临界电位(如钝化电位 Eₚ)至关重要。当电位高于 Eₚ 时,金属表面形成保护性钝化膜,腐蚀速率急剧下降。低于 Eₚ 则可能发生活性溶解。理解临界电位对设计防腐蚀策略(如阳极保护)必不可少。来源:腐蚀电化学原理与应用。
- 电解工业: 在氯碱工业、电镀、电解冶金等领域,临界电位决定了特定产物(如氯气、氢气、金属镀层)开始析出的电压。控制电位高于临界值是获得所需产物的关键。例如,在食盐水电解中,阳极析氯的临界电位需低于析氧电位才能高效生产氯气。来源:工业电化学过程。
- 电池与电化学器件: 在电池中,电极材料的临界电位(如嵌锂电位、分解电位)影响着电池的充放电特性、电压平台和安全性。超过材料的临界分解电位可能导致电解质分解或电极结构破坏。来源:电化学储能器件电极材料研究。
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测量与影响因素
- 临界电位通常通过电化学测试技术(如线性扫描伏安法 LSV、循环伏安法 CV、恒电位极化)测定,表现为电流-电位曲线上电流开始显著增大的拐点。
- 其数值受多种因素影响,包括:电极材料本性、电解质组成(浓度、pH、添加剂)、温度、电极表面状态(粗糙度、氧化膜)以及测量条件(扫描速率)等。来源:电化学测试方法标准。
临界电位是电化学系统中一个关键的热力学或动力学参数,标志着特定电极反应或现象发生的电位阈值。它在理解腐蚀机理、优化电解工艺、设计电池材料以及众多涉及电极过程的科技领域具有核心地位。其值受体系本身特性和环境条件的共同影响,需通过标准电化学方法精确测定。
网络扩展解释
“临界电位”是一个多学科概念,在不同领域有不同含义,以下是两个主要方向的解释:
一、材料科学中的临界电位(孔蚀诱发临界电位)
定义:指金属材料(如不锈钢)在腐蚀环境中发生小孔腐蚀的最低电位值,又称击破电位或孔蚀电位()。
作用:
- 当电位超过该临界值时,材料表面会引发小孔腐蚀;
- 该值可评估材料的耐腐蚀性能,临界电位越高,材料抗孔蚀能力越强。
应用:常用于工业材料选型,例如化工设备、海洋工程中不锈钢材料的耐蚀性测试。
二、生理学中的临界电位(阈电位)
定义:指细胞膜电位达到触发动作电位的临界值()。
机制:
- 当膜电位升至该阈值(如神经细胞约-55mV),钠离子通道大量开放,引发快速去极化,产生动作电位;
- 低于阈值的刺激(阈值下刺激)无法触发动作电位,需达到或超过阈值才有效。
意义:是神经信号传导、肌肉收缩等生理过程的关键调控点。
需根据具体领域区分概念。材料学中关注腐蚀阈值,生理学中侧重生物电信号触发机制。
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