汞陰極電解槽英文解釋翻譯、汞陰極電解槽的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 mercury-cathode cell

分詞翻譯：

汞的英語翻譯：

mercury; quicksilver
【醫】 argentum vivum; Hg a; hydrargyri; hydrargyrum; mercurius
mercurius vrvus; mercury; quicksilver; silver liquid

陰極的英語翻譯：

cathode; negative pole
【化】 cathode
【醫】 Ca; cathelectrode; cathode; Ka.; kathode; negative electrode
negative pole

電解槽的英語翻譯：

electrobath
【化】 electrolytic bath; electrolytic cell; electrolyzer
【醫】 electrolysis bath

專業解析

汞陰極電解槽（Mercury Cathode Electrolysis Cell）是一種特殊的電解裝置，其核心特征在于使用液态金屬汞（Hg）作為陰極（負極）。這種設計主要用于工業生産中制備高純度物質（如氯氣、氫氧化鈉）或進行特定電化學還原反應。以下是其詳細解釋：

一、核心定義與工作原理

結構組成：
- 陽極（Anode）：通常采用惰性材料（如钛塗覆钌氧化物）或石墨，浸沒在電解液中，發生氧化反應（如氯離子氧化為氯氣）。
- 汞陰極（Mercury Cathode）：液态汞作為陰極材料，發生還原反應（如鈉離子還原為鈉汞齊）。
- 電解液（Electrolyte）：含目标離子的溶液（如食鹽水），汞層位于電解槽底部，與陽極區通過隔膜或流動設計分隔。
電化學反應（以氯堿工業為例）：
- 陽極反應：( 2Cl^- rightarrow Cl_2 + 2e^- )（氯氣生成）
- 陰極反應：( Na^+ + e^- rightarrow Na )（鈉原子溶于汞形成鈉汞齊）
- 後續處理：鈉汞齊與水反應生成氫氧化鈉和氫氣：( 2NaHg_x + 2H_2O rightarrow 2NaOH + H_2 + 2Hg )，汞循環使用。

二、獨特優勢與工業應用

高純度産物：
汞陰極的高氫析出過電位抑制了水還原副反應（( 2H_2O + 2e^- rightarrow H_2 + 2OH^- )），避免陽極生成的氯氣與氫氧化鈉反應，從而直接獲得高純度氯氣和氫氧化鈉溶液（來源：國際電化學學會 ISE）。
鈉汞齊的關鍵作用：
鈉在汞中形成汞齊（合金），降低了還原電位，使鈉離子在較低電壓下還原，提升能效（來源：美國化學會 ACS 出版物）。

三、環境與安全争議

汞污染風險：
汞的揮發性及生物累積性可能導緻環境污染，曆史上曾引發"水俣病"等公害事件（來源：世界衛生組織 WHO 報告）。
技術替代：
因環保法規限制（如《水俣公約》），汞陰極法已被離子交換膜法取代，後者使用選擇性滲透膜分隔電極室，避免汞的使用（來源：聯合國環境規劃署 UNEP）。

四、曆史背景與術語來源

"汞陰極電解槽"的英文術語Mercury Cathode Cell 最早見于19世紀末文獻，1892年由奧地利化學家Carl Kellner 首次工業化應用于氯堿生産（來源：《電化學百科全書》Springer）。

參考資料

國際電化學學會 (ISE)：電化學技術基礎
美國化學會 (ACS)：Industrial & Engineering Chemistry Research
世界衛生組織 (WHO)：汞與健康報告
聯合國環境規劃署 (UNEP)：全球汞評估報告
《電化學百科全書》：汞陰極技術發展史（Springer出版）

網絡擴展解釋

汞陰極電解槽是一種以液态汞作為陰極的特殊電解裝置，主要用于氯堿工業及金屬提取領域。以下是其核心要點：

一、定義與結構

陰極材料：以流動的液态汞作為陰極（可循環使用），陽極通常采用石墨或金屬材料（如不鏽鋼）。
電解槽設計：部分電解槽分為電解室和解汞室（如氯堿工業中），汞陰極可設計為轉鼓或流動形式，以提高反應效率。

二、工作原理

電解過程：在電場作用下，目标陽離子（如Na⁺、Ga³⁺）在汞陰極表面被還原，并與汞形成合金（如鈉汞齊、镓汞齊），隨後通過解汞室分離産物。
電極反應示例（以制氫氧化鈉為例）：
- 陰極反應：$mathrm{Na^+ + e^- + nHg → Na·nHg}$
- 陽極反應：$mathrm{2Cl^- → Cl_2↑ + 2e^-}$
  總反應式：$mathrm{2NaCl + 2nHg → Cl_2↑ + 2(Na·nHg)}$。

三、主要應用

氯堿工業：電解飽和食鹽水生産氫氧化鈉、氯氣和氫氣。
金屬提取：如從鋁酸鈉溶液中回收镓，通過汞齊電解法分離高純度金屬。

四、優缺點

優點：汞的高氫過電位特性可抑制副反應（如H₂析出），適合處理低濃度金屬溶液。
缺點：汞具有劇毒，易造成環境污染和健康風險，部分國家已限制使用。

提示

汞陰極技術因環保問題逐漸被離子膜法等替代，實際應用中需嚴格管控汞洩漏風險。如需更詳細技術參數，可參考、2、5、7的原始資料。