電解的意思、電解的詳細解釋
電解的解釋
[electrolysis] 利用電流的作用分解化合物
詳細解釋
利用電流的作用分解化合物,如把水電解成氫和氧。電解廣泛用于提取金屬、鹽類、堿類等,也用于電鍍。
詞語分解
- 電的解釋 電 (電) à 物理學現象,可通過化學的或物理的方法獲得的一種能,用以使燈發光、機械轉動等:電力。電能。電熱。電台。 陰雨天,空中雲層放電時發出的光:閃電。雷電。 指電報:通電。賀電。 指打電報:電邀
- 解的解釋 解 ě 剖開,分開:解剖。分解。瓦解。解體。 把束縛着、系着的東西打開:解開。解甲歸田。解囊相助。 除去,除,廢除,停止:解放(a.使廣大人民群衆脫離壓迫;b.解除束縛而得到自由)。解除。解餓。解乏。
專業解析
電解(Electrolysis)指電流通過電解質溶液或熔融态電解質時,在陰陽兩極引起氧化還原反應的過程。該過程将電能轉化為化學能,是分解化合物的重要方法之一。
一、核心原理
電解質溶液中的離子在直流電作用下發生定向移動:陽離子向陰極遷移,在陰極獲得電子被還原;陰離子向陽極遷移,在陽極失去電子被氧化。此過程遵循法拉第電解定律,即電極上析出物質的質量與通過的電量成正比,與物質的電化學當量成正比(公式:$$ m = frac{Q}{F} cdot frac{M}{z} $$,其中 ( m ) 為析出質量,( Q ) 為電量, ( F ) 為法拉第常數, ( M ) 為摩爾質量, ( z ) 為離子電荷數)。
二、關鍵要素
- 電解質:提供可移動離子的化合物(如酸、堿、鹽的水溶液或熔融态離子化合物)。
- 電極
- 陰極:連接電源負極,發生還原反應(如 ( ce{Cu+ + 2e^- -> Cu} ))。
- 陽極:連接電源正極,發生氧化反應(如 ( ce{2Cl^- -> Cl2 + 2e^-} ))。
- 電解池裝置:包含電源、電極、電解質溶液及容器。
三、典型應用
- 金屬冶煉:電解熔融氧化鋁制鋁(霍爾-埃魯法),電解精煉銅。
- 化工生産:電解食鹽水制氯氣、氫氣和氫氧化鈉(氯堿工業)。
- 電鍍加工:通過電解在金屬表面沉積均勻緻密的保護層(如鍍鉻、鍍鋅)。
權威參考來源:
- 中國科學院化學研究所《電化學基礎術語》https://www.iccas.ac.cn/kxyj/zsk/202203/t20220315_6400708.html
- 《現代漢語詞典》(第7版)商務印書館,"電解"詞條釋義。
- 中國化工學會《化學工程手冊》電解技術章節。
網絡擴展解釋
電解是通過電流驅動化學反應,分解化合物或合成新物質的過程。以下是詳細解釋:
1. 定義與基本原理
電解利用外部直流電通過電解質溶液或熔融态電解質,使陰陽極發生氧化還原反應。電解質中的陽離子移向陰極(還原),陰離子移向陽極(氧化),從而實現化合物的分解或新物質生成(如水的電解生成氫氣和氧氣)。
2. 核心過程
- 離子遷移:電解質中的正、負離子在電場作用下分别向陰、陽極移動。
- 電極反應:
- 陰極(還原反應):陽離子獲得電子,如$2H^+ + 2e^- rightarrow H_2↑$。
- 陽極(氧化反應):陰離子失去電子,如$4OH^- - 4e^- rightarrow 2H_2O + O_2↑$。
- 能量轉化:電能轉化為化學能,需達到分解電位(最小電壓)才能啟動反應。
3. 主要應用
- 金屬冶煉:從礦石中提取鋁、銅等高純度金屬(如鋁的電解氧化鋁)。
- 電鍍:在物體表面鍍覆金屬層以增強耐腐蝕性。
- 制取氣體:電解水生成氫氣(能源)和氧氣(醫療、工業)。
- 化學品生産:如氯堿工業中制取氯氣、氫氧化鈉。
4. 關鍵術語
- 電解質:導電的溶液或熔融物(如硫酸銅溶液、熔融氯化鈉)。
- 分解電位:引發電解所需的最低電壓,與電解質性質相關。
- 電解池:包含電極、電解質和電源的裝置,實現電能到化學能的轉換。
5. 曆史背景
1740年首次觀察到電解現象,發現電流可分解水,奠定了電化學基礎,後續發展為工業重要技術。
電解在工業和科研中具有不可替代的作用,其核心是通過電流控制化學反應方向與速率。
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