
【化】 electrolytic reduction; electroreduction
electroanalysis; electrolysis
【化】 electrolysis
【醫】 electrolysis; electrolyze; galvanolysis
deoxidize; reduction; return to original condition; revivification
【計】 restore; revert
【化】 disoxidation; reduction
【醫】 reduce; reduction
電解還原(Electrolytic Reduction)是電化學領域的重要概念,指在電解過程中物質于陰極獲得電子的化學反應。其核心原理是通過外部電源提供電流,使電解質溶液或熔融态化合物中的陽離子在陰極表面被還原,例如金屬離子(如Cu²⁺)通過獲得電子生成金屬單質(Cu)的過程,反應式為:
$$ text{Cu}^{2+} + 2e^- rightarrow text{Cu} $$
該過程遵循法拉第電解定律,廣泛應用于以下領域:
典型實例包括鋁電解工業中氧化鋁(Al₂O₃)在熔融冰晶石中的還原反應,其總反應可表示為: $$ 2text{Al}_2text{O}_3 xrightarrow{text{電解}} 4text{Al} + 3text{O}_2uparrow $$
電解還原是電化學領域的重要概念,指通過電解過程使物質在陰極獲得電子而發生還原反應的現象。以下是其詳細解釋:
電化學基礎
電解還原基于電解原理,即電流通過電解質溶液或熔融電解質時,陰陽兩極分别發生氧化和還原反應()。例如,氯化銅電解時,Cu²⁺在陰極得到電子被還原為銅單質:
$$text{Cu}^{2+} + 2e^- rightarrow text{Cu}$$
陽極則發生Cl⁻的氧化反應生成Cl₂。
還原的化學本質
還原是指物質獲得電子、氧化态降低的過程。在電解中,陰極作為電子供體,使反應物(如有機物或金屬離子)被還原()。
技術特點
電解還原可通過調節電壓和電極材料,選擇性還原碳-碳雙鍵或碳-雜原子鍵,生成單鍵或特定官能團()。例如,硝基化合物可被還原為氨基化合物。
條件限制
金屬提純
用于從礦石中提取銅、鋅等金屬,如電解精煉銅時,粗銅在陽極溶解,純銅在陰極析出()。
電鍍工藝
通過電解還原将金屬離子(如Ni²⁺、Cr³⁺)沉積在工件表面,形成保護層。
相較于化學還原劑(如NaBH₄),電解還原具有以下優勢:
如需進一步了解具體案例或反應機理,可參考、3、8等來源。
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