電極過程動力學英文解釋翻譯、電極過程動力學的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 kinetics of electrode process

分詞翻譯：

電極過程的英語翻譯：

【化】 electrode process

動力學的英語翻譯：

dynamics; kinetics
【化】 dynamics; kinetics
【醫】 dynamics; kinetics

專業解析

電極過程動力學（Electrode Process Kinetics），在電化學領域是指研究電極/溶液界面上發生的電化學反應（電荷轉移反應）的速度及其影響因素的分支學科。它關注的是電極反應進行的快慢（即電流密度的大小）以及反應速率如何隨電極電勢、反應物濃度、溫度、電極表面狀态等因素變化的規律。

從漢英詞典角度，其核心含義可分解為：

電極（Electrode）：指電化學反應發生的場所，通常是電子導體（如金屬、石墨）與離子導體（如電解質溶液）相接觸的界面。
過程（Process）：指在電極/溶液界面上發生的一系列步驟，這些步驟共同構成了完整的電化學反應。典型的步驟包括：
- 反應物向電極表面傳輸（傳質步驟）：反應物分子或離子通過擴散、遷移或對流到達電極表面。
- 前置化學反應（如適用）：反應物在電極表面附近或表面發生化學轉化，生成能直接參與電荷轉移的物質。
- 電荷轉移（電化學步驟）：這是核心步驟，涉及電子在電極與反應物/産物之間的轉移（氧化或還原反應）。,
- 後置化學反應（如適用）：電荷轉移産生的中間體或産物在電極表面附近或表面發生後續化學反應。
- 産物從電極表面傳輸（傳質步驟）：反應産物離開電極表面擴散到溶液本體或形成新相（如氣體析出、金屬沉積）。
動力學（Kinetics）：研究上述反應速率及其控制因素。它不關心反應能否發生（熱力學問題），而是關心反應發生的快慢。核心内容包括：
- 反應速率與電流密度的關系：電極反應的速率直接表現為電流密度的大小。
- 過電勢（Overpotential）：驅動反應以一定速率進行所需的、超出熱力學平衡電勢的額外電勢。它是電極過程動力學研究的核心變量。
- 速率方程：描述反應速率（電流密度）與過電勢、反應物濃度等參數關系的數學表達式，如經典的Butler-Volmer方程。該方程定量描述了電流密度 ($i$) 與過電勢 ($eta$) 的關系： $$ i = i_0 left[ expleft(frac{alpha_a F eta}{RT}right) - expleft(-frac{alpha_c F eta}{RT}right) right] $$ 其中 $i_0$ 是交換電流密度，$alpha_a$ 和 $alpha_c$ 是陽極和陰極傳遞系數，$F$ 是法拉第常數，$R$ 是氣體常數，$T$ 是絕對溫度。
- 反應機理與控制步驟：确定整個電極過程中最慢的、決定總反應速率的步驟（如傳質控制、電荷轉移控制或混合控制），并研究其動力學特征。,

核心目标與應用：

電極過程動力學的研究旨在理解、預測和控制電化學反應速率。這對于以下領域至關重要：

化學電源（電池、燃料電池）：優化充放電速率、提高能量效率和功率密度。
電化學腐蝕與防護：理解腐蝕速率、開發防護技術。
電化學合成：控制反應選擇性、提高産率和生産效率。
電分析化學：提高傳感器靈敏度、選擇性和響應速度。
電鍍與電冶金：控制沉積速率、改善鍍層質量。

權威參考來源：

Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, 2nd ed.; John Wiley & Sons: New York, 2001. (經典電化學教材，對電極過程動力學有系統闡述) [标準教材引用]
Southampton Electrochemistry Group. Instrumental Methods in Electrochemistry; Ellis Horwood: Chichester, 1985. (包含對電極動力學原理和實驗技術的介紹) [經典著作引用]
國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) 電化學術語定義：提供标準化的術語定義。 (訪問 IUPAC 官網 Gold Book 部分：https://goldbook.iupac.org/terms/view/E01948) [權威機構标準]
Wikipedia - Electrode Kinetics: https://en.wikipedia.org/wiki/Electrode_kinetics (提供概述性信息) [公共知識庫]
Encyclopedia Britannica - Electrochemistry: https://www.britannica.com/science/electrochemistry (涵蓋電化學基礎，包括動力學概念) [權威百科全書]

網絡擴展解釋

電極過程動力學是研究電極與溶液界面上發生的電化學反應及其相關過程的學科，主要關注反應機理、速度及其影響因素。以下為詳細解釋：

一、定義

電極過程動力學是電化學的分支，研究電極/溶液界面上電荷轉移、物質傳遞及化學轉化等過程的動态規律。具體包括：

電極過程：涵蓋電極反應（如電子轉移）、溶液中的傳質作用（擴散、遷移）及伴隨的化學轉化過程（如中間産物生成）。
動力學核心：分析各步驟的速度控制因素（如活化能、擴散速率）及如何通過參數（如過電位、電流密度）量化反應速率。

二、核心研究内容

極化現象
當電流通過電極時，電極電位偏離平衡狀态的現象，稱為極化。根據成因可分為：
- 濃差極化：溶液中物質傳遞速率不足導緻濃度梯度（如離子擴散受限）。
- 電化學極化：電子轉移步驟的活化能較高，導緻反應速率滞後。
- 其他類型：如結晶極化（原子嵌入晶格困難）、反應極化（表面轉化步驟控制）。
動力學參數
- 過電位（η）：實際電位與平衡電位的差值，反映極化程度，公式為： $$ η = E{實際} - E{平衡} $$ 其大小與電流密度相關。
- 活化能：決定反應速率的能量壁壘。
- 擴散系數：影響物質傳遞速度的關鍵參數。
分解電壓與極化曲線
- 理論分解電壓：電解反應所需的最小電壓，等于可逆電池電動勢。
- 實際分解電壓：因極化需額外施加電壓，通過極化曲線（電位-電流密度關系圖）可分析不同步驟的速率控制因素。

三、應用領域

能源技術：優化電池、燃料電池的電極反應效率。
工業電解：控制電鍍、金屬精煉過程的能耗與産物質量。
腐蝕防護：通過極化行為分析材料腐蝕機理。

四、研究方法

通過穩态法（如測量極化曲線）與非穩态法（如循環伏安）區分控制步驟，結合數學模型（如Butler-Volmer方程）量化動力學參數。

如需進一步了解具體實驗方法或公式推導，可參考山東大學《電極過程動力學導論》教材。