臨界電位英文解釋翻譯、臨界電位的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【醫】 critical potential
分詞翻譯:
臨界的英語翻譯:
critical
【醫】 crisis
電位的英語翻譯:
【醫】 potential
專業解析
臨界電位(Critical Potential),在電化學和物理化學領域中,是指發生特定電化學反應或物理現象所需的最小電極電位值。當電極電位達到或超過該臨界值時,反應或現象(如金屬的陽極溶解、氣體的析出、電極表面的鈍化等)才會顯著發生。其對應的英文術語為“Critical Potential”或“Threshold Potential”。
以下是其詳細解釋:
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基本定義與核心概念
- 臨界電位是驅動特定電極過程(如離子放電、金屬沉積、腐蝕反應)所需的最低電位門檻。當施加在電極上的電位低于此值時,反應速率極低或可忽略;達到或超過此值時,反應速率顯著增加。它反映了電化學反應發生的熱力學或動力學條件。來源:專業電化學術語定義。
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物理意義與理論依據
- 從熱力學角度看,臨界電位與反應的标準電極電位(E⁰)相關,但通常還包含過電位(η)的影響,特别是在動力學控制的反應中。臨界電位(Ecritical)可以表示為:
$$
E{text{critical}} = E^0 + eta
$$
其中,η 是克服反應活化能壘所需的額外電位。臨界電位标志着反應從熱力學可能轉向動力學可行的關鍵點。來源:電化學動力學基礎理論。
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關鍵應用領域
- 金屬腐蝕與防護: 在金屬腐蝕研究中,臨界電位(如鈍化電位 Eₚ)至關重要。當電位高于 Eₚ 時,金屬表面形成保護性鈍化膜,腐蝕速率急劇下降。低于 Eₚ 則可能發生活性溶解。理解臨界電位對設計防腐蝕策略(如陽極保護)必不可少。來源:腐蝕電化學原理與應用。
- 電解工業: 在氯堿工業、電鍍、電解冶金等領域,臨界電位決定了特定産物(如氯氣、氫氣、金屬鍍層)開始析出的電壓。控制電位高于臨界值是獲得所需産物的關鍵。例如,在食鹽水電解中,陽極析氯的臨界電位需低于析氧電位才能高效生産氯氣。來源:工業電化學過程。
- 電池與電化學器件: 在電池中,電極材料的臨界電位(如嵌锂電位、分解電位)影響着電池的充放電特性、電壓平台和安全性。超過材料的臨界分解電位可能導緻電解質分解或電極結構破壞。來源:電化學儲能器件電極材料研究。
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測量與影響因素
- 臨界電位通常通過電化學測試技術(如線性掃描伏安法 LSV、循環伏安法 CV、恒電位極化)測定,表現為電流-電位曲線上電流開始顯著增大的拐點。
- 其數值受多種因素影響,包括:電極材料本性、電解質組成(濃度、pH、添加劑)、溫度、電極表面狀态(粗糙度、氧化膜)以及測量條件(掃描速率)等。來源:電化學測試方法标準。
臨界電位是電化學系統中一個關鍵的熱力學或動力學參數,标志着特定電極反應或現象發生的電位阈值。它在理解腐蝕機理、優化電解工藝、設計電池材料以及衆多涉及電極過程的科技領域具有核心地位。其值受體系本身特性和環境條件的共同影響,需通過标準電化學方法精确測定。
網絡擴展解釋
“臨界電位”是一個多學科概念,在不同領域有不同含義,以下是兩個主要方向的解釋:
一、材料科學中的臨界電位(孔蝕誘發臨界電位)
定義:指金屬材料(如不鏽鋼)在腐蝕環境中發生小孔腐蝕的最低電位值,又稱擊破電位或孔蝕電位()。
作用:
- 當電位超過該臨界值時,材料表面會引發小孔腐蝕;
- 該值可評估材料的耐腐蝕性能,臨界電位越高,材料抗孔蝕能力越強。
應用:常用于工業材料選型,例如化工設備、海洋工程中不鏽鋼材料的耐蝕性測試。
二、生理學中的臨界電位(阈電位)
定義:指細胞膜電位達到觸發動作電位的臨界值()。
機制:
- 當膜電位升至該阈值(如神經細胞約-55mV),鈉離子通道大量開放,引發快速去極化,産生動作電位;
- 低于阈值的刺激(阈值下刺激)無法觸發動作電位,需達到或超過阈值才有效。
意義:是神經信號傳導、肌肉收縮等生理過程的關鍵調控點。
需根據具體領域區分概念。材料學中關注腐蝕阈值,生理學中側重生物電信號觸發機制。
分類
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