电化学历史简介

合集下载

电化学的起源与发展

电化学的起源与发展

电化学的起源与发展起源阶段:1.伽伐尼效应(1791年):意大利科学家路易吉·伽伐尼发现,将两种不同的金属与青蛙肌肉组织接触时会引起肌肉收缩,这一现象被解释为“动物电”,但后来证明这是由于化学反应产生的电流导致的,这一发现启发了后续对电化学现象的研究。

2.伏打电池(1799年):亚历山德罗·伏打受伽伐尼实验启发,发明了第一款连续供电的装置——伏打堆(Voltaicpile),这是一种早期的化学电池,它首次实现了稳定持续的电能转换,标志着电化学学科的诞生。

发展阶段:1.电解定律(1833年):英国科学家迈克尔·法拉第通过对电解过程的定量研究,提出了电解定律,其中包括著名的法拉第电解定律,阐明了电能与化学物质之间转化的数量关系。

2.原电池与电解:随着伏打电池的出现,科学家们开始对各种化学反应与电流之间的联系进行深入研究,开展了大量电解水和其他物质的实验。

3.电化学基本原理确立:19世纪,伴随着对电解质溶液理论、原电池热力学、电极过程动力学和界面电化学等领域的探索,电化学的基本理论框架逐渐完善。

4.应用领域扩展:随着时间的推移,电化学的应用领域不断拓宽,涵盖了化学电源(如燃料电池、二次电池)、电镀、金属提炼(电解冶金)、防腐蚀、电化学分析、电化学合成以及新型电化学能源存储系统(如锂离子电池)等领域。

近现代发展:20世纪以来,电化学在材料科学、生物医学、环境科学、能源科学等诸多领域中发挥了重要作用。

例如,电化学传感器、电化学储能技术、电化学表面改性技术、光电化学以及生物电化学信号传输等方面的研究均取得了显著进展。

电化学的历史发展是一个逐步揭示电能与化学反应之间相互作用规律的过程,从最初的自然现象观察到现代复杂体系的理论构建和实际应用,经历了几个世纪的积累和创新。

电化学发展史

电化学发展史

电化学发展史电化学是物理化学的一个重要组成部分,它不仅与无机化学、有机化学、分析化学和化学工程等学科相关,还渗透到环境科学、能源科学、生物学和金属工业等领域。

电化学作为化学的分支之一,是研究两类导体(电子导体,如金属或半导体,以及离子导体,如电解质溶液)形成的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。

传统观念认为电化学主要研究电能和化学能之间的相互转换,如电解和原电池。

但电化学并不局限于电能出现的化学反应,也包含其它物理化学过程,如金属的电化学腐蚀,以及电解质溶液中的金属置换反应。

一、16-17世纪:早期的相关研究公元16世纪标志着对于电认知的开始。

在16世纪50年代,英国科学家William Gilbert (威廉·吉尔伯特,1540-1605)花了17年时间进行磁学方面的试验,也或多或少地进行了一些电学方面的研究。

吉尔伯特由于在磁学方面的开创性研究而被称为“磁学之父”,他的磁学研究为电磁学的产生和发展创造了条件。

吉尔伯特按照马里古特的办法,制成球状磁石,取名为“小地球”,在球面上用罗盘针和粉笔划出了磁子午线。

他证明诺曼所发现的下倾现象也在这种球状磁石上表现出来,在球面上罗盘磁针也会下倾。

他还证明表面不规则的磁石球,其磁子午线也是不规则的,由此认为罗盘针在地球上和正北方的偏离是由陆地所致。

他发现两极装上铁帽的磁石,磁力大大增加,他还研究了某一给定的铁块同磁石的大小和它的吸引力的关系,发现这是一种正比关系。

吉尔伯特根据他所发现的这些磁力现象,建立了一个理论体系。

他设想整个地球是一块巨大的磁石,上面为一层水、岩石和泥土覆盖着。

他认为磁石的磁力会产生运动和变化。

他认为地球的磁力一直伸到天上并使宇宙合为一体。

在吉尔伯特看来,引力无非就是磁力。

吉尔伯特关于磁学的研究为电磁学的产生和发展创造了条件。

在电磁学中,磁通势单位的吉伯(gilbert)就是以他的名字命名,以纪念他的贡献。

1663年,德国物理学家Otto vonGuericke(奥托·冯·格里克1602-1686)发明了第一台静电起电机。

电化学发展的历程与前景

电化学发展的历程与前景

电化学发展的历程与前景电化学是研究电荷在电化学介质中移动、在电极表面发生反应并形成电流的科学。

这一领域的研究对于现代科技的发展有着重要的贡献,如电池、太阳能电池、燃料电池等都是基于电化学原理的创造。

本文将介绍电化学发展的历程和未来的前景。

一、电化学发展的历程1. 电化学的起源电化学最早的研究可以追溯到18世纪,当时欧洲的科学家们开始研究电荷的性质和电流在物体中的流动。

最早关于电荷的性质的研究可以追溯到英国研究者史密斯于1767年发现一个新物质,经加工处理后可以吸引琉璃棒上的绸子,被称为“电”。

由此,科学家们开始对电荷的性质进行了解和研究。

2. 电化学理论的建立1781年,英国化学家普里斯特利(Priesstley)发现了“新空气”,即氧气。

这是对当时既有化学学说的冲击,因为既有的学说认为空气是不变的、不能分解的物质。

随着研究的深入,化学家们发现,在化学反应中,电子的转移和物质的变化有着密切的联系。

因此,他们开始研究电子在物质中的转移和化学反应的关系,并逐渐形成了电化学理论。

3. 电池的出现1800年,意大利物理学家伏打发明了第一种电池——伏打电池。

这种电池由锌、铜两种金属和盐水构成的。

伏打电池的出现推动了电化学的发展,并有助于科学家们在实验中研究电荷和电流的性质。

4. 电分解定律的发现1803年,英国化学家法拉第在研究电解的过程中发现了电分解定律,即电解池中的材料质量与通过电解池中的电流的量成正比例。

法拉第的研究成果导致电化学的研究得以深入,并得到了认可。

5. “转化理论”的提出据以往的研究所述,当时的学者们普遍认为所有的物质都是由少量元素组成的,并且认为元素之间的转化是不可能的。

但是随着电化学的研究,科学家们开始发现当物质被放在电场中时,它会与电荷相互作用,从而发生化学反应。

基于这一发现,瑞典化学家贝里尔(Berzelius)提出了“转化理论”,即元素并不是永久不变的,而是可以转化为别的元素。

电化学原理讲解

电化学原理讲解

电分析成为独立的方法学
• 三大定量关系的建立 1833年法拉第定律Q=nFM 1889年能斯特W.Nernst提出能斯特方程
1934年尤考维奇D.Ilkovic提出扩散电流方程 Id = kC
近代电分析方法
(1) 电极的发展:化学修饰电极、超微电极 (2) 多学科参与:生物电化学传感器 (3)与其他方法联用:光谱-电化学、HPLC-EC、
更灵敏的检测方法
循环伏安法
检测限10-5 mol/L
改变加载 电位的波形
示差脉冲伏安法(DPV) 方波伏安法(SWV)
检测限10-8 mol/L 扫描速率快
示差脉冲伏安法DPV Differential-Pulse Voltammetry
示差脉冲伏安法的激发信号(施加的电压)
示差脉冲伏安图
Differential-pulse voltammograms for a 1.3 × 10−5 M chloramphenicol solution.
方波伏安法SWV Square-wave Voltammograms
方波伏安法的激发信号(施加的电压)
方波伏安图
Square-wave voltammograms for TNT solutions of increasing concentration from 1 to 10 ppm (curves b–k), along with the background voltammogram (curve a) and resulting calibration plot (inset).
无/有液体接界电池
化学电池的阴极和阳极
发生氧化反应的电极称为阳极,发生还 原反应的电极叫做阴极。
一般把作为阳极的电极和有关的溶液体系写在左边,把

电化学简述

电化学简述
电化学动力学
第一章 电化学概述
1-1 电化学发展简史
电化学科学是一门研究发生在电子导体相和离子导 体界面或附近区域中载流子(电子、离子、空穴)传输 规律的科学。 电化学热力学:电化学反应的方向与程度 电化学动力学:电化学反应的速度与历程
1839年格多夫(Groveo)发明了燃料电池 (铂丝作电极,H2SO4水溶液,电解水的逆 过程)。 6. 1859年普兰特(Plante)发明了铅酸电池。 7. 1868年勒克朗谢(Leclanche)发明了锌-二氧 化锰电池(氯化铵电解质溶液),1888年加 斯纳(Gassner)研术(循环伏安电化学阻抗谱等) 电化学-波谱技术联合测试方法 生物电化学 环境电化学 核电化学
五.其它应用
1. 2. 3.
六. 应用举例
反相微乳液中制备的纳米金
试验高压锅成品图(上面锅盖未处理) 试验高压锅成品图(上面锅盖未处理)
nanofibrous PANI膜
3.1934年巴特勒-伏尔默(Butler-Volmer) 提出了电化学动力学方程式(电子得 失)。 4.1940年代弗鲁姆金(Frumkin)迟缓放电 理论的提出,奠定了电化学动力学基础。
5. 1950-1960 年代Bockris, Parsons,Conway, Grahame等均为电化学动力学的发展做 出了奠基性的工作,使其更加完善。
1-2 电化学在国民经济中的应用
一. 电化学工业 1. 2. 3. 4.
电解工业(氯碱工业) 电冶金 电有机合成 电化学加工
二. 化学电源
1. 2.
传统化学电源(一次电池,二次电池)(便携性) 燃料电池
三. 金属腐蚀与防护
1. 2.
金属腐蚀理论机理、类型 电化学保护技术

电化学分析技术的发展与应用

电化学分析技术的发展与应用

电化学分析技术的发展与应用电化学分析技术是近代化学中一种重要的分析方法,它着重于利用电化学反应的特性来对样品进行分析和检测。

这种技术具有快速、灵敏、准确、无毒、无污染等优点,因此广泛应用于物质科学、生命科学及环境监测等领域。

本文将介绍电化学分析技术的发展历程和应用案例。

一、古典电化学分析技术的发展古典电化学分析技术的发展可以追溯到19世纪末,法拉第、诺贝尔等科学家先后提出了电化学反应的理论和原理。

20世纪初,随着化学工业的发展,电解过程中的电化学分析技术也逐渐发展起来。

其中较为代表性的方法有电位滴定法、电位分析法、电导法等。

电位滴定法是利用电压和电流的变化来确定分析物的浓度,它可以测定许多元素的浓度,如氧、氯、铜、铁等。

电位分析法则是通过分析电解溶液的电势来检测物质的种类和浓度,如PH变化、析出物的电位变化等。

电导法则利用电解质溶液的电导性各自测定其浓度。

然而,古典电化学分析技术的局限性在于其只能分析电解质较好的化合物,且需设备配置较为繁琐。

因此,随着新材料、新技术的不断涌现,研究人员开始逐渐探索发展出了更为先进的电化学分析技术。

二、现代电化学分析技术的发展随着计算机技术、纳米技术等先进技术的不断发展,现代电化学分析技术也越来越受到人们的重视。

其发展方向主要包括以下几个方面:(一)微电极阵列技术:微电极阵列技术是利用微型电极进行多点检测,采用微小电极精确定位、高灵敏测量,可以测定低浓度样品的含量。

(二)纳米电化学技术:这是一种利用纳米技术与电化学技术相结合的新型技术,可以对微观体系进行测量分析。

例如,采用纳米微电极测量化合物的扩散输运、聚集物的形态构型等。

(三)电化学生物传感器:电化学生物传感器是将生物的特异性、选择性与电化学分析方法相结合,可以对生物分子的浓度和变化进行测定。

三、电化学分析技术的应用案例电化学分析技术在环境监测、新能源和新材料等领域得到了广泛应用。

在环境监测方面,电化学法可用于检测水体中的多种污染物质,如氨氮、氰化物、硝酸盐等。

第七章电化学

第七章电化学
3
三部分:
•电解质溶液:(§7.1 --§7.4)
•原电池: (§7.5 --§7.9)
•电解和极化:(§7.10--§7.12)
4
§7.1 电极过程、电解质溶液及法拉第定律
1. 电解池和原电池
例: H2+0.5O2
直接进行
H2O
电解 原电池
25℃, 101.325 kPa下: G=-327.2 kJ· -1 < 0 mol 正反应自发进行; 逆反应不可自发进行
15
电迁移过程示意图
通电前(a): 各区均含 有6mol阴离子(-)和阳 离子(+) 通电4F电量电极反应 (b):阴, 阳极分别发 生4mol电子还原及氧 化反应。
通电后(c):若υ +=3υ - 中间区电解质物质的量维持不变 阴极区电解质物质的量减少1mol 阳极区电解质物质的量减少3mol
阴、阳离子运动速度的不同 阴、阳离子迁移的电量不同 离子迁出相应电极区物质量的不同
8
2. 电解质溶液和法拉第定律
电解质溶液是原电池及电解池的工作介质
导体
电子导体:电子作定向运动 (金属、石等), 通电时无化学反应 离子导体:离子作定向运动 (电解质溶液等), 通电时有电极反应
9
1833年英国科学家法拉第(Faraday M)在研究了 大量电解过程后提出了著名的法拉第电解定律 电解时电极上发生化学反应的量与通过电解池的电 量成正比。 即:通过1 mol 电子的电荷量时,任一电极上发生 得失1 mol 电子的电极反应,电极上析出或溶解的 物质的量与之相应。
第七章 电化学
1
电化学是一门既古老又年轻的科学,从1800 年伏 特(Volta) 制成第一个化学电池开始,到一个多世纪后 的今天,电化学已发展成为包含内容非常广泛的学科 领域,如化学电源,电化学分析、电化学合成、光电 化学、生物电化学、电催化、电冶金、电解、电镀、 腐蚀与保护等等都属于电化学的范畴。尤其是近年来 可充电锂离子电池的普及生产使用、燃料电池在发电 及汽车工业领域的应用研究开发,以及生物电化学的 迅速发展,都为电化学这一古老的学科注入了新的活 力。无论是基础研究还是技术应用,电化学从理论到 方法都在不断地突破与发展,越来越多地与其它自然 科学或技术学科相互交叉、相互渗透。在能源、交通 、材料、环保、信息、生命等众多领域发挥着重要的 作用。

电化学分析技术的发展与应用

电化学分析技术的发展与应用

电化学分析技术的发展与应用电化学分析技术是一种基于电化学现象的分析方法,其主要原理是利用电流或电势来测量电解质溶液中的化学反应,从而推断出目标物质的浓度或其他相关信息。

这种技术的起源可以追溯到19世纪初期,当时英国化学家法拉第和德国化学家奥斯特一起发现了电解质溶液的电导现象。

随着科技的发展和研究方法的不断完善,电化学分析技术已经成为了现代科学研究和工业生产中不可或缺的一部分。

本文将从历史、原理、应用三个方面来探讨电化学分析技术的发展与应用。

一、历史:电解质溶液的电导现象电化学分析技术的发展可以追溯到19世纪初期,当时化学家们发现,电解质溶液可以导电。

英国化学家法拉第和德国化学家奥斯特分别研究了这一现象,并得出了独立的结论。

法拉第发现,电解质溶液的电导率与盐的浓度成正比;奥斯特则发现,不同电解质的电导率存在一定的差异。

这些研究结果为电化学分析技术的发展提供了基础。

随着时间的推移,越来越多的科学家开始关注带电粒子在电场中的行为,并探索带电粒子(即离子)在电解质溶液中的行为。

1877年,德国化学家豪森发现了电极电势的变化与斯文特效应(即电解质溶液中离子间的相互作用)的关系。

此后,电化学分析技术的研究方向从简单的电导率测量扩展到了各种电化学过程的研究,如电化学反应动力学、电解质的溶解度等。

二、原理:电位和电流的测量电化学分析技术主要基于两种测量方法:电位测量和电流测量。

这两种测量方法都是依据电化学反应的特征来进行的。

电位测量是通过测量电极电势差来描述物质的电化学性质和浓度。

在电化学反应中,电子会在电化学反应中流动,当电子通过电极时,会产生一个电位差。

这个电位差可以通过伏安计来进行测量。

其操作原理是,用一个参比电极作为基准电极,在待测电极上测量出一个电势差,再通过一个计算公式来计算出目标物质的浓度。

电位测量可以测量大量离子的浓度,因而常被用于分析物质中的离子浓度、酸碱度等。

电流测量则是利用电流对电化学反应的影响来计算出目标物质的浓度。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

电化学历史简介电化学(Electrochemistry)是研究载流子(电子,空穴,离子)在电化学体系(特别是离子导体和电子导体的相界面及其邻近区域)中的输运和反应规律的科学。

从1839年,格罗夫(W. R. Grove)发表了全世界第一篇有关燃料电池研究的报告以来,燃料电池的研究也是电化学领域十分有前途的研究方向。

电化学的主要应用领域为:电解、电镀和电池。

电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。

电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压静电放电来实现,二者统称电化学,后者为电化学的一个分支,称放电化学。

因而电化学往往专指“电池的科学”。

电池由两个电极和电极之间的电解质构成,因而电化学的研究内容应包括两个方面:一是电解质的研究,即电解质学,其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等,其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论;另一方面是电极的研究,即电极学,其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质,也就是电极和电解质界面上的电化学行为。

电解质学和电极学的研究都会涉及到化学热力学、化学动力学和物质结构。

1791年伽伐尼发表了金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象,一般认为这是电化学的起源。

1799年伏打在伽伐尼工作的基础上发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电堆”,即现今所谓“伏打堆”。

这是化学电源的雏型。

在直流电机发明以前,各种化学电源是唯一能提供恒稳电流的电源。

1834 年法拉第电解定律的发现为电化学奠定了定量基础。

19世纪下半叶,经过赫尔姆霍兹和吉布斯的工作,赋于电池的“起电力”(今称“电动势”)以明确的热力学含义;1889年能斯脱用热力学导出了参与电极反应的物质浓度与电极电势的关系,即著名的能斯脱公式;1923年德拜和休克尔提出了人们普遍接受的强电解质稀溶液静电理论,大大促进了电化学在理论探讨和实验方法方面的发展。

20世纪40年代以后,电化学暂态技术的应用和发展、电化学方法与光学和表面技术的联用,使人们可以研究快速和复杂的电极反应,可提供电极界面上分子的信息。

电化学一直是物理化学中比较活跃的分支学科,它的发展与固体物理、催化、生命科学等学科的发展相互促进、相互渗透。

在物理化学的众多分支中,电化学是唯一以大工业为基础的学科。

它的应用主要有:电解工业,其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业;铝、钠等轻金属的冶炼,铜、锌等的精炼也都用的是电解法;机械工业使用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整;环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物;化学电源;金属的防腐蚀问题,大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题;许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理。

应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。

迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791-1867)19世纪最伟大的实验科学家【简介】英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家。

1791年9月22日出生萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。

因家庭贫困仅上过几年小学,13岁时便在一家书店里当学徒。

书店的工作使他有机会读到许多科学书籍。

在送报、装订等工作之余,自学化学和电学,并动手做简单的实验,验证书上的内容。

利用业余时间参加市哲学学会的学习活动,听自然哲学讲演,因而受到了自然科学的基础教育。

由于他爱好科学研究,专心致志,受到英国化学家戴维的赏识,1813年3月由戴维举荐到皇家研究所任实验室助手。

这是法拉第一生的转折点,从此他踏上了献身科学研究的道路。

同年10月戴维到欧洲大陆作科学考察,讲学,法拉第作为他的秘书、助手随同前往。

历时一年半,先后经过法国、瑞士、意大利、德国、比利时、荷兰等国,结识了安培、盖·吕萨克等著名学者。

沿途法拉第协助戴维做了许多化学实验,这大大丰富了他的科学知识,增长了实验才干,为他后来开展独立的科学研究奠定了基础。

1815年5月回到皇家研究所在戴维指导下进行化学研究。

1824年1月当选皇家学会会员,1825年2月任皇家研究所实验室主任,1833----1862任皇家研究所化学教授。

1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。

1867年8月25日逝世。

【成就】法拉第所研究的课题广泛多样,按编年顺序排列,有如下各方面:铁合金研究(1818-1824);氯和碳的化合物(1820);电磁转动(1821);气体液化(1823,1845);光学玻璃(1825-1831);苯的发明(1825);电磁感应现象(1831);不同来源的电的同一性(1832);电化学分解(1832年起);静电学,电介质(1835年起);气体放电(1835年);光、电和磁(1845年起);抗磁性(1845年起);“射线振动思想”(1846年起);重力和电(1849年起);时间和磁性(1857年起)。

法拉第主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究,并在这些领域取得了一系列重大发现。

1820年奥斯特发现电流的磁效应之后,法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想,并开始了艰苦的探索。

1821年9月他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动,第一次实现了电磁运动向机械运动的转换,从而建立了电动机的实验室模型。

接着经过无数次实验的失败,终于在1831年发现了电磁感应定律。

这一划时代的伟大发现,使人类掌握了电磁运动相互转变以及机械能和电能相互转变的方法,成为现代发电机、电动机、变压器技术的基础。

法拉第能够这样坚持10年矢志不渝地探索电磁感应现象,重要原因之一是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的,他始终坚信自然界各种不同现象之间有着无限多的联系。

也是在这一思想的指导下,他继续研究当时已知的伏打电池的电、摩擦电、温差电、伽伐尼电、电磁感应电等各种电的同一性,1832年他发表了<<不同来源的电的同一性>>论文,用大量实验论证了“不管电的来源如何,它的本性都相同”的结论,从而扫除了人们在电的本性问题认识上的种种迷雾。

为了说明电的本质,法拉第进行了电流通过酸、碱、盐的溶液的一系列实验,从而导致1833-1834年连续发现电解第一和第二定律,为现代电化学工业奠定了基础,第二定律还指明了存在基本电荷,电荷具有最小单位,成为支持电的离散性质的重要结论,对于导致基本电荷e的发现以及建立物质电结构的理论具有重大意义。

为了正确描述实验事实,法拉第制定了迁移率、阴极、阳极、阴离子、阳离子、电解、电解质等许多概念、术语。

在电与磁的统一性被证实之后,法拉第决心寻找光与电磁现象的联系。

1845年他发现了原来没有旋光性的重玻璃在强磁场作用下产生旋光性,使偏振光的偏振面发生偏转,此即磁致光效应,成为人类第一次认识到电磁现象与光现象间的关系。

1846年他发表了《关于光振动的想法》一文,最早提出了光的电磁本质的思想。

他曾设计并不畏艰苦地作过许多实验,试图发现重力和电的关系,寻找磁场对光源所发射光谱线的影响,寻找电对光的作用等等,由于当时实验条件所限,虽未获成功,但他的思想和观点完全正确,均为后人的实验所验证。

法拉第是电磁场理论的奠基人,他首先提出了磁力线、电力线的概念,在电磁感应、电化学、静电感应的研究中进一步深化和发展了力线思想,并第一次提出场的思想,建立了电场、磁场的概念,否定了超距作用观点。

爱因斯坦曾指出,场的思想是法拉第最富有创造性的思想,是自牛顿以来最重要的发现。

麦克斯韦正是继承和发展了法拉第的场的思想,为之找到了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。

法拉第对科学坚韧不拔的探索精神,为人类文明进步纯朴无私的献身精神,连同他的杰出的科学贡献,永远为后人敬仰。

【法拉第常数】法拉第常数(F)是近代科学研究中重要的物理常数,代表每摩尔电子所携带的电荷,单位C/mol,它是阿伏伽德罗数NA=6.02214·1023mol-1与元电荷e=1.602176·10-19 C的积。

尤其在确定一个物质带有多少离子或者电子时这个常数非常重要。

法拉第常数以麦可·法拉第命名,法拉第的研究工作对这个常熟的确定有决定性的意义。

一般认为此值是96485.3383±0.0083C/mol,此值是由美国国家标准局所依据的电解实验得到的,也被认为最具有权威性。

【科研】青少年时代1791年9月22日。

法拉第出生在萨里郡纽因顿一个贫苦的铁匠家庭里。

5岁时随父母到伦敦。

在一所普通的日校读书。

13岁时法拉第在书店中当学徒,起初送报,后学装订,工余时间自学化学和电学,并动手做实验,验证书上的内容。

他在装订不列颠百科全书时,偶然看到了《电学》这个条目,更加激发了他对科学的热情。

1810年2月至第二年9月,听了J.塔特姆所作的十几次自然哲学讲演,并开始参加市哲学学会的学习活动,受到了自然科学的基础教育。

1812年2月至4月,又在皇家研究所听了H.戴维的4次化学讲座,每次他都细心笔录,清理成稿,而且热忱地抓住戴维的每个科学观点,转述给市哲学学会的同伴。

这年10月法拉第学徒满师,写信给戴维,表示献身科学事业的决心,并随信附上自己记录、装订的《H.戴维爵士讲演录》。

1813年3月,经戴维介绍进皇家研究所任实验室助手。

同年10月,随戴维去欧洲大陆作科学考察旅行。

1815年5月回皇家研究所,在戴维指导下从事化学研究。

戴维的广博和深邃的知识,给法拉第以最重要的影响。

早期科学工作法拉第的第一篇科学论文曾发表于1816年。

从1818年起他和J.斯托达特合作,研究合金钢,首创了金相分析方法。

1820年他用取代反应制得六氯乙烷和四氯乙烯。

在1820年H.C.奥斯特发现电流能使其周围的磁针偏转以后,引起研究电和磁的关系的热潮。

法拉第研究了这方面的问题,并在1821年9月发现通电流的导线能绕磁铁旋转,这是他的第一个重要发现。

1823年,他发现了氯气和其他气体的液化方法。

1824年1月,法拉第当选为皇家学会会员,1825年2月任皇家研究所实验室主任。

同年,发现苯,为芳香族化合物的研究和应用开辟了道路;并开始研究光学玻璃的制造技术。

电磁感应的发现和场的概念的诞生从1831年起,法拉第的科学工作进入一个新阶段。

早在1824年,他就论证过,既然电对磁有作用,那末磁也应当对电有反作用。

经过多次实验,他终于在1831年8月获得成功。

他在一个圆形软铁环两边绕上A、B两组线圈,在A组线圈同伏打电池接通或切断的瞬间,B组线圈中会感生出电流,法拉第把这叫做“伏打电感应”(见彩图)。

10月又发现,磁铁和导线的闭合回路有相对运动时,回路中会产生感生电流,法拉第称之为“磁电感应”。

伏打电感应孕育了变压器的诞生,磁电感应预告了发电机的出现。

相关文档
最新文档