半電池電位英文解釋翻譯、半電池電位的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 half-cell prtential

分詞翻譯：

半的英語翻譯：

half; in the middle; semi-
【計】 semi
【醫】 demi-; hemi-; semi-; semis; ss
【經】 quasi

電池的英語翻譯：

battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【醫】 battery; battery cells; electric battery

電位的英語翻譯：

【醫】 potential

專業解析

半電池電位（Half-cell Potential），在電化學中是指構成完整電池的兩個半電池（half-cell）中，單個電極/電解質體系相對于标準氫電極（SHE）或其他參比電極的電勢差。它是表征電極在特定電解質溶液中發生氧化或還原反應趨勢的熱力學量度。

一、核心概念

定義與原理
半電池由單一電極（如金屬棒）浸入其離子溶液中構成（如Zn/Zn²⁺）。其電位源于電極表面與溶液間的電荷交換平衡，遵循能斯特方程（Nernst Equation）：

$$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$

其中 (E^circ) 為标準電極電位，(R) 為氣體常數，(T) 為溫度，(n) 為轉移電子數，(F) 為法拉第常數，(Q) 為反應商。
測量方法
半電池電位需通過參比電極（如飽和甘汞電極SCE）測量，構成電化學電池回路。例如，鋅半電池電位為 -0.76 V（vs. SHE），表示其還原傾向低于氫電極。

二、應用領域

電池技術
在锂離子電池中，正極（如LiCoO₂）與負極（如石墨）的半電池電位差決定電池電壓。正極高電位（~3.9 V vs. Li⁺/Li）和負極低電位（~0.1 V）的組合提供高能量密度。
腐蝕科學
金屬的半電池電位（如鐵在海水中的電位）可預測腐蝕傾向。電位越負（如Mg的 -2.37 V），陽極溶解傾向越強；電位越正（如Au的 +1.50 V），耐蝕性越好。

三、标準參考體系

國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）定義了标準電極電位表（以SHE為0 V），例如：

Cu²⁺/Cu: +0.34 V
Ag⁺/Ag: +0.80 V
該數據是電化學計算的基準。

參考文獻

Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley.
Goodenough, J. B., & Kim, Y. (2010). Challenges for Rechargeable Li Batteries. Chemistry of Materials, 22(3), 587–603.
Roberge, P. R. (2008). Corrosion Engineering: Principles and Practice. McGraw-Hill.
IUPAC. (1997). Compendium of Chemical Terminology (2nd ed., "Gold Book"). doi:10.1351/goldbook

網絡擴展解釋

半電池電位是電化學中的一個重要概念，具體解釋如下：

定義

半電池電位是指單個電極與其周圍電解質溶液之間因電化學反應形成的相間電勢差。其大小由三個關鍵因素決定：

電極金屬特性（如金屬的氧化還原傾向）；
溶液中離子濃度（符合能斯特方程）；
溫度（影響反應速率和平衡）。

在生物電測量中的處理

在生物醫學測量（如心電圖、腦電圖）中：

非直接測量對象：半電池電位并非被測信號，而是作為已知參考量存在。例如Ag/AgCl電極的電位值已通過标定确定。
消除影響：通過差分放大電路抵消兩個半電池的電位差，從而僅保留生物電信號。

典型應用

半電池電位法被用于工程檢測，例如：

鋼筋鏽蝕檢測：将硫酸銅半電池與鋼筋-混凝土半電池連接，通過電位差判斷鋼筋腐蝕程度；
混凝土結構評估：電位值範圍可指示鏽蝕風險等級（如-200mV以下為高概率鏽蝕區域）。

公式表達

單電極電位可通過能斯特方程計算： $$ E = E^circ + frac{RT}{nF} ln frac{[氧化态]}{[還原态]} $$ 其中$E^circ$為标準電極電位，$R$為氣體常數，$T$為溫度，$n$為電子轉移數，$F$為法拉第常數。