
【醫】 electrochemical; galvanochemical
電化學(Electrochemistry)是研究電能與化學能相互轉換的科學分支,其核心在于探讨電子轉移驅動的化學反應(如氧化還原反應)在電極與電解質界面發生的規律及相關應用。以下是基于權威來源的詳細解釋:
術語定義
《漢英綜合大辭典》将“電化學”定義為:“研究化學現象與電現象間相互關系的學科,主要涉及電解質溶液中的離子行為、電極過程動力學及電池等裝置的能量轉換”。
關鍵過程
根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC),電化學反應需滿足:
理論體系
$$ E = E^0 - frac{RT}{nF} ln Q $$
其中 $E$ 為實際電位,$E^0$ 為标準電位,$Q$ 為反應商(來源:中科院《物理化學》教材)。
應用技術分類
類别 | 典型實例 | 能量轉換方向 |
---|---|---|
原電池 | 锂離子電池、燃料電池 | 化學能 → 電能 |
電解池 | 氯堿工業、電鍍 | 電能 → 化學能 |
腐蝕與防護 | 金屬陰極保護、緩蝕劑 | 自發氧化還原的抑制 |
锂離子電池通過 $ce{LiCoO2}$ 與石墨間的锂離子嵌入/脫嵌實現充放電,能量密度達 250 Wh/kg(來源:美國能源部電池技術綜述)。
電化學水處理技術利用·OH自由基降解污染物(如 $ce{·OH + C6H6 -> CO2 + H2O}$),去除率 >95%(來源:《環境科學與技術》期刊)。
葡萄糖傳感器通過固定化葡萄糖氧化酶,實現電流信號與血糖濃度的線性關聯(檢測限 0.1 mM)(來源:WHO體外診斷指南)。
電化學是研究電與化學反應相互關系的科學,主要涉及兩類導體(電子導體和離子導體)界面上的帶電現象及電子轉移過程。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
電化學屬于物理化學分支,聚焦于化學能與電能之間的轉換規律,以及離子在不同環境中的行為變化。其研究對象包括電池、電解池等裝置中的氧化還原反應,以及金屬腐蝕等非能量轉換過程。
電化學技術廣泛應用于:
電化學起源于18世紀末伽伐尼的蛙腿實驗,後經伏打發明伏打電堆奠定基礎。早期理論認為電解質僅起導電作用,現代研究則深入揭示界面反應的微觀機制。
除傳統電池科學外,還包括放電化學(如高壓靜電生成臭氧),以及生物電化學等交叉領域。
如需更完整的學科框架或具體案例,可參考搜狗百科及全球百科的詳細條目。
半固定長度記錄邊防軍邊值問題不可代替之物促彈性組織離解的二十碳烯法拉第籠放款業務釩酸铵附建感膠離子序公告廣告管理原則固定術國際警察化學戰即刻的基準配置管理可信系數可征稅的煉韌器鄰羧苯基乙酸凝膿性感染派伊爾氏淋巴集結平面間距傘形齒輪铈量法數字命令語言尾毛渦