汞阴极电解槽英文解释翻译、汞阴极电解槽的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 mercury-cathode cell

分词翻译：

汞的英语翻译：

mercury; quicksilver
【医】 argentum vivum; Hg a; hydrargyri; hydrargyrum; mercurius
mercurius vrvus; mercury; quicksilver; silver liquid

阴极的英语翻译：

cathode; negative pole
【化】 cathode
【医】 Ca; cathelectrode; cathode; Ka.; kathode; negative electrode
negative pole

电解槽的英语翻译：

electrobath
【化】 electrolytic bath; electrolytic cell; electrolyzer
【医】 electrolysis bath

专业解析

汞阴极电解槽（Mercury Cathode Electrolysis Cell）是一种特殊的电解装置，其核心特征在于使用液态金属汞（Hg）作为阴极（负极）。这种设计主要用于工业生产中制备高纯度物质（如氯气、氢氧化钠）或进行特定电化学还原反应。以下是其详细解释：

一、核心定义与工作原理

结构组成：
- 阳极（Anode）：通常采用惰性材料（如钛涂覆钌氧化物）或石墨，浸没在电解液中，发生氧化反应（如氯离子氧化为氯气）。
- 汞阴极（Mercury Cathode）：液态汞作为阴极材料，发生还原反应（如钠离子还原为钠汞齐）。
- 电解液（Electrolyte）：含目标离子的溶液（如食盐水），汞层位于电解槽底部，与阳极区通过隔膜或流动设计分隔。
电化学反应（以氯碱工业为例）：
- 阳极反应：( 2Cl^- rightarrow Cl_2 + 2e^- )（氯气生成）
- 阴极反应：( Na^+ + e^- rightarrow Na )（钠原子溶于汞形成钠汞齐）
- 后续处理：钠汞齐与水反应生成氢氧化钠和氢气：( 2NaHg_x + 2H_2O rightarrow 2NaOH + H_2 + 2Hg )，汞循环使用。

二、独特优势与工业应用

高纯度产物：
汞阴极的高氢析出过电位抑制了水还原副反应（( 2H_2O + 2e^- rightarrow H_2 + 2OH^- )），避免阳极生成的氯气与氢氧化钠反应，从而直接获得高纯度氯气和氢氧化钠溶液（来源：国际电化学学会 ISE）。
钠汞齐的关键作用：
钠在汞中形成汞齐（合金），降低了还原电位，使钠离子在较低电压下还原，提升能效（来源：美国化学会 ACS 出版物）。

三、环境与安全争议

汞污染风险：
汞的挥发性及生物累积性可能导致环境污染，历史上曾引发"水俣病"等公害事件（来源：世界卫生组织 WHO 报告）。
技术替代：
因环保法规限制（如《水俣公约》），汞阴极法已被离子交换膜法取代，后者使用选择性渗透膜分隔电极室，避免汞的使用（来源：联合国环境规划署 UNEP）。

四、历史背景与术语来源

"汞阴极电解槽"的英文术语Mercury Cathode Cell 最早见于19世纪末文献，1892年由奥地利化学家Carl Kellner 首次工业化应用于氯碱生产（来源：《电化学百科全书》Springer）。

参考资料

国际电化学学会 (ISE)：电化学技术基础
美国化学会 (ACS)：Industrial & Engineering Chemistry Research
世界卫生组织 (WHO)：汞与健康报告
联合国环境规划署 (UNEP)：全球汞评估报告
《电化学百科全书》：汞阴极技术发展史（Springer出版）

网络扩展解释

汞阴极电解槽是一种以液态汞作为阴极的特殊电解装置，主要用于氯碱工业及金属提取领域。以下是其核心要点：

一、定义与结构

阴极材料：以流动的液态汞作为阴极（可循环使用），阳极通常采用石墨或金属材料（如不锈钢）。
电解槽设计：部分电解槽分为电解室和解汞室（如氯碱工业中），汞阴极可设计为转鼓或流动形式，以提高反应效率。

二、工作原理

电解过程：在电场作用下，目标阳离子（如Na⁺、Ga³⁺）在汞阴极表面被还原，并与汞形成合金（如钠汞齐、镓汞齐），随后通过解汞室分离产物。
电极反应示例（以制氢氧化钠为例）：
- 阴极反应：$mathrm{Na^+ + e^- + nHg → Na·nHg}$
- 阳极反应：$mathrm{2Cl^- → Cl_2↑ + 2e^-}$
  总反应式：$mathrm{2NaCl + 2nHg → Cl_2↑ + 2(Na·nHg)}$。

三、主要应用

氯碱工业：电解饱和食盐水生产氢氧化钠、氯气和氢气。
金属提取：如从铝酸钠溶液中回收镓，通过汞齐电解法分离高纯度金属。

四、优缺点

优点：汞的高氢过电位特性可抑制副反应（如H₂析出），适合处理低浓度金属溶液。
缺点：汞具有剧毒，易造成环境污染和健康风险，部分国家已限制使用。

提示

汞阴极技术因环保问题逐渐被离子膜法等替代，实际应用中需严格管控汞泄漏风险。如需更详细技术参数，可参考、2、5、7的原始资料。