李狄电化学原理第五章精品PPT课件
电化学原理第四版李荻课件(一)
电化学原理第四版李荻课件(一)
电化学原理第四版李荻课件
教学内容
•电化学的基本理论与原理
•电化学实验与应用
•电化学反应动力学
•电化学工艺
教学准备
•《电化学原理第四版李荻课件》
•电化学实验器材与试剂
•计算机及投影仪
教学目标
•理解电化学的基本概念与原理
•掌握电化学实验和应用技术
•了解电化学反应动力学的基本理论和方法
•能够应用电化学原理解决工程问题
设计说明
本课件以《电化学原理第四版李荻》为参考，内容进行整理与梳理，并结合相关实例和案例分析以增加学生对电化学的理解和兴趣。
教学过程
1.引言
–介绍电化学的定义和研究领域
–激发学生对电化学的兴趣
2.电化学基本理论与原理
–基本电化学概念和术语
–电化学电势和电流的基本关系
–电极反应和电解
–电化学平衡与动力学
3.电化学实验与应用
–电化学测量技术和实验器材介绍
–电化学实验方法和步骤
–电化学应用领域和案例分析
4.电化学反应动力学
–电化学反应速率与机理
–电化学动力学方程与实验设计
–电化学反应速率常数和表观活化能的计算
5.电化学工艺
–电镀、电解、电池和腐蚀等电化学工艺的原理和应用
–工业中的电化学工艺案例分析
课后反思
本节课的教学效果较好，学生对电化学的基本概念和原理有了较深的理解，能够运用所学知识解决一定的电化学问题。
但部分学生对于动力学方程和实验设计仍存在疑惑，需要进一步巩固和加强。
下节课将深入讲解电化学反应动力学和相关实验操作。
电化学原理5PPT课件
s t e p , R D S ) 的 速 度 。 这 个 控 制 着 整 个 电 极 过 程 速 度 的 单 元 步 骤 ， 称 为 速 度 控 制 步 骤 。
• 若两步骤反应能力相差不大，则为混合控制 • 在一定条件下可以转化 • 并联进行的单元步骤快步骤是 • 其他步骤可认为处于热力学平衡
在电极上无外电流通过时，金属Ag与Ag+处于动
态平衡，在界面两相间Ag+的交换速度相等，即
Ag+还原速度
v
e
与Ag氧化速度
v
e
相等
ve ve
假定平衡时，Ag+的交换速度为1030/(s·m2)；而当电 极上有外电流通过时，Ag+从溶液深处扩散到电极 表面附近的速度仅为1020/(s·m2)。
稳态下，电子转移步骤也应按液相传质步骤速度进 行，即
电极及各连接点的接触电阻：相对较小
R
溶液电阻：相对较大
3
第3页/共34页
５.１.１ 电极的极化 （polarization)
• 可逆电极：氧化还原反应速度相等，物 质交换和电荷交换平衡。
• 不可逆电解：电荷交换或物质交换不平 衡。
• 电极极化：电流通过电化学装置时，电
极的电极电位偏离其平衡值的现象称为
•（3）过电位(overpotential)：电 极电位偏移量的绝对值。
•（4）极化曲线(polarization curve)：电流与电极电位的关系 作图得出的曲线。
•（5）电解池的极化曲线
•（6）原电池的极化曲线
9
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10
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电化学原理第四版李荻课件
THANKS
感谢您的观看。
05
CHAPTER
超级电容器技术与应用
利用电极与电解质界面形成的双电层或电极表面快速可逆的氧化还原反应来储存能量。
基本原理
充电速度快、功率密度高、循环寿命长、温度范围宽、绿色环保等。
特点
优点
能量密度高、充放电速度快等。
工作原理
通过电极表面快速可逆的氧化还原反应来储存能量，电极材料通常采用金属氧化物或导电聚合物。
充电过程
正极板上的二氧化铅和负极板上的铅在电解液的作用下，分别生成硫酸铅和水，同时有电子在外电路中流动，形成充电电流。
放电过程
硫酸铅和水在正极板和负极板上分别还原成二氧化铅和铅，同时有电子在外电路中流动，形成放电电流。
镍镉电池
01
以氢氧化镍作为正极，氢氧化镉作为负极的一种碱性蓄电池。具有大电流放电特性好、耐过充和过度放电等优点，但存在记忆效应和环保问题。
在放电过程中，铝阳极与水和电解质中的氢氧根离子发生反应生成氢氧化铝和氢气，同时释放出电子产生电流；空气中的氧气在阴极接受电子被还原成氢氧根离子。充电时，逆向反应进行，氢氧化铝得电子被还原成铝沉积在阳极上。
优缺点
铝空气电池具有高的理论比能量、低成本和环境友好等优点；但是存在铝阳极自腐蚀、氢氧化铝沉积等问题导致电池性能衰减。
铂、钯等贵金属具有良好的催化活性和稳定性，广泛应用于燃料电池、有机合成等领域。
铂族金属催化剂
通过合金化可以改善贵金属的催化性能和降低成本，如铂钌合金、铂铑合金等。
贵金属合金催化剂
纳米级贵金属催化剂具有高比表面积和优异的催化活性，应用于电催化、光催化等领域。
贵金属纳米催化剂
03
非贵金属氮化物催化剂
最新电化学原理要点讲解学习精品课件
• 即对于有一个质子参与的电化学反应，溶 液pH每增加1，其表观(biǎo ɡuān)电极电 位移动的理论数值为-0.058 V
第二十九页，共42页。
pH梯度(tī dù)实验
Q:已知其电位随pH的变 化为-0.032 V/pH, 那么 几个质子参与(cānyù)其中? A:
析…循环伏安/计时安培/交流阻抗 (zǔkàng)…） • 色谱分析（液相/气相）
第十一页，共42页。
二、电化学的基本原理
第十二页，共42页。
原电池与电解池
原电池：能自发地将化学能转化(zhuǎnhuà)为电能 电解池：需要消耗外部电源提供的电能，使电池内部发生化学反
应
第十三页，共42页。
无/有液体接界(jiē jiè)电池
循环(xúnhuán)伏安法的适 用范围
• 研究一个(yī ɡè)新物质的电化学性质时的 首选
• 用于电极反应的性质、机理和电极过程动 力学参数的研究
• 可用于定量分析 • 其他
第三十五页，共42页。
其他(qítā)电化学方法
• 示差脉冲伏安(fú ān)法(DPV) • 方波伏安(fú ān)法(SWV) • 交流阻抗法( EIS ) • 计时安培法 • ……
第三十六页，共42页。
更灵敏(línɡ mǐn)的检测方 法
循环伏安法
检测限10-5 mol/L
改变(gǎibiàn)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
第三十七页，共42页。
示差脉冲(màichōng)伏安法DPV Differential-Pulse Voltammetry
电化学原理
第 一 章 绪论
§1.1电化学科学的研究对象 §1.2电化学科学的发展简史 §1.3电化学科学涉及的领域 §1.4电化学科学的应用
§1.1 电化学科学的研究对象
• 研究对象： 电子导电回路 电解池回路 原电池回路
1、电子导电回路
• 自由电子跨越相界面 定向运动，不发生化 学变化。
• 第一类导体： 依靠自由电子导电 金属、合金、石墨
阴极上因为还原反应使电子贫乏，电位高，是 正极。
电流从正极流向负极。
电化学中：
发生氧化反应的电极称阳极
负极
正极
发生还原反应的电极称阴极
电极电位较高的电极是正极
电极电位较低的电极是负极
4、电化学科学的研究对象
电子导电相（物理学研究范畴） 离子导电相（经典电化学研究的领域） 界面效应（现代电化学研究内容）
二、电化学发展缓慢（20世纪上半叶） 电化学家企图用热力学方法解决一切电化学
问题，遭到失败。
三、电化学动力学发展（ 20世纪40年代）
弗鲁姆金等 析氢过程动力学
和双电层结构研究取得进展
格来亨
用滴汞电极研究两类导体界面
电化学动力学：研究电极反应速度及其影响因素
四、理论和实验技术突破性进展（ 20世纪60年代） 理论方面：非稳态传质过程动力学 表面转化步骤 复杂电极过程 实验技术方面：界面交流阻抗法 暂态测试方法 线性电位扫描法 旋转圆盘电极系统
对于溶液中的离子，其电化当量即该离子的摩尔质量 与其电荷数的比值，如1电化当量的Ag+=108g；1电化 当量的Al3+=27/3g。
§1.2 电化学科学的发展简史
一、电化学热力学发展（1799~1905）
1799 物理学家伏打发明第一个化学电源 1800 尼克松发明电解水 1833 法拉第定律发现 1870 亥姆荷茨提出双电层概念 1889 能斯特提出电极电位公式 1905 塔菲尔提出塔菲尔公式
电化学原理(课件PPT)
原电池的负极→ 失去电子→电子流出→ 发生氧化反应 →氧化还原反应中的还原剂 原电池的正极→ 得到电子→电子流入→ 发生还原反应 →氧化还原反应中的氧化剂
电解池的阳极→ 失去电子→电子流出→ 发生氧化反应 电解池的阴极→ 得到电子→电子流入→ 发生还原反应
把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中， 用导线两两连接，可以组成各种原电池，若a、 b相连时，a为负极；若c、d相连时，d极表面 有气泡冒出；另将a投入c的盐溶液中，ａ的 表面有ｃ析出；若将ｂ投入ｄ的盐溶液中， 无明显现象。则四种金属的活动性由强到弱 为( )
考点八：氯碱工业
在U型管里装人饱和食盐水，用一根碳棒作阳极， 一根铁棒作阴极。接通直流电源。
1．电解饱和食盐水反应原理
阳极反应：2Cl——2e— = Cl2↑
阴极反应：2H+ + 2e— = H2↑
a
b
总反应：2NaCl + 2H2O
2NaOH + Cl2↑+ H2↑
2．离子交换膜法制烧碱
1、电解槽组成： 阳极室：阳极材料为金属钛网，有钛、钌的氧化物涂层，
依反应式找出相关物质的关系式 依电子守恒进行计算。
1、在Cu-Zn原电池中，100mLH2SO4 溶液的浓度为 1mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 1.12L 升气体，则流过导线的电子为———— mol,反应后溶液 的pH值为_________？（溶液体积变化忽略不计）
类题：资料244页举一反三第4题
书写注意事项：
①阴、阳极类似于原电池正、负极,电极反应式通常写离 子方程式，满足电子守恒
②总方程式通常写化学方程式，标条件：电解，若电解 的H+或OH-来自水，则反应物应写成水的形式，若来自 弱电解质，则应写弱电解质的分子形式。
电化学原理第四版李荻课件(二)
电化学原理第四版李荻课件(二)电化学原理课件整理教学内容•介绍电化学原理的基本概念和原理•探讨电化学反应和电化学平衡的特点•讲解电化学动力学和电极反应速率控制因素•讲述电解和腐蚀的原理与应用•分析电化学方法在环境保护和能源转化等领域的应用案例教学准备•电化学原理第四版李荻课件•电化学实验装置和实验材料•计算器和电脑投影仪等辅助教学设备教学目标•理解电化学原理的基本概念和原理•掌握电化学反应和电化学平衡的特点•理解电化学动力学和电极反应速率控制因素•理解电解和腐蚀的原理与应用•了解电化学方法在环境保护和能源转化等领域的应用案例设计说明•课件以简洁清晰的方式呈现电化学原理的基本概念和原理。
•每个课件主题都配有案例和应用示例，以便提升学生的应用理解能力。
•引入实验和实例，增加学生的实际操作和应用能力。
•通过问题解答和讨论，促进学生的思考和互动。
教学过程1.引言和课程介绍–介绍电化学的基本概念和研究对象。
–说明课程目标和学习重点。
2.电化学反应与电化学平衡–介绍电化学反应和电化学平衡的概念。
–解释电化学反应的方向及其影响因素。
–讲解电化学平衡的条件和表达式。
3.电化学动力学与电极反应速率–探讨电化学动力学的基本概念和理论。
–介绍电极反应速率的控制因素。
–分析电化学动力学和电极反应速率的实际应用。
4.电解与腐蚀–讲解电解的原理、过程和应用。
–介绍腐蚀的机理和控制方法。
–分析电解和腐蚀的实际案例。
5.电化学应用案例分析–讲解电化学方法在环境保护和能源转化等领域的应用案例。
–分析应用案例中的原理和技术。
–引导学生思考电化学方法的优势和局限性。
6.总结和课程反思–确认学生对于电化学原理的理解和掌握程度。
–总结课程内容的要点和亮点。
–反思教学过程中存在的不足和改进方法。
课后反思•对学生的问题进行再次解答和指导。
•总结学生的学习效果和反馈意见。
•修改和更新课件内容，以便进行下一次教学。
以上是针对电化学原理的课件整理，旨在帮助学生理解电化学的基本原理和应用。
电化学原理李荻电子版
电化学原理李荻电子版一、电化学原理1、电化学的定义及原理：电化学是指通过化学反应改变物质形态和组成，产生电流；或通过电流来改变化学物质的形态和组成。
电化学定律是指总能量和电荷守恒定律，其中总能量是指电荷以及反应物和产物实际热量（包括活化能）的总和，它表明在化学反应中，电荷是守恒的。
2、电化学反应：电化学反应由电解质和电荷守恒定律构成，是指电解质发生溶解作用，由此产生电话，甚至改变化学物质的形态和组成的现象。
电化学反应的性质可以用反应偏活性来表示，它是有机化学反应中的一种基本反应。
3、电化学电池：电化学电池是指通过电解质和反应物的电子交换反应的物质改变，产生无极性的自发电流的装置。
它是由阳极，阴极和电解液构成的电解电池。
电池工作原理即电解质发生溶解作用，从而产生电流，或者反向运行，即电流通过电池，产生电化学反应，最终变化物质的形态和组成。
4、电化学反应的应用：电化学的应用极为广泛，其中以冶金为主，如用电流改变合金的成分组成，以及用来开发新材料、新装备、新药物和新冶金工艺。
此外，电化学还有多种实用应用，如在制造精密机械制品、电器、特种催化剂、化学试剂、工业材料等方面，都得到了有效和广泛的运用。
二、李荻电化学1、李荻电化学：李荻电化学是由克里金学派在20世纪初发展出来的新理论，它以李荻（Liimuian）学派的思想为基础，将化学反应物经电动力的驱动，转变为电磁力的支配，发展了一套完整的新的电化学理论。
它由李荻派的思想、其他学者的研究成果和近代行业实践融会而出。
2、李荻电化学原理：李荻电化学是一种化学与物理相结合的理论，它认为所有化学反应都源自于原子间的电磁作用力；用克里金原理可以对电化学反应拟合等效电路，并用来计算等效上阻和下阻；另外，还可以借助等效电路计算其他非电化学反应，从而扩展出量子化学领域，开始研究由宇宙的精神属性引发的反应。
3、李荻电化学的应用：李荻电化学的实际应用有：一是用新发展的李荻电化学理论指导及优化电化学活性，使用克里金方法来设计电池、电极、电解质及电解液；二是研究催化剂的电化学响应，即催化剂中电子的迁移及反应应力；三是用李荻电化学的原理指导电化学的应用，比如金属的抗蚀性、合金的电化学性质等；四是研究混杂体中电磁隔离性对反应的影响、与电解质容量及电势的关系、极电位的调。
电化学原理-(李狄-著)北航出版社-课后5-9章习题参考答案
第五章1、在电极界面附近的液层中，是否总存在三种传质方式？为什么？每种传质方式的传质速度如何表示？答：电极界面附近的液层通常是指扩散层，可以同时存在着三种传质方式（电迁移、对流和 扩散），但当溶液中含有大量局外电解质时，反应离子的迁移数很小，电迁移传质作用可以忽略不计，而且根据流体力学，电极界面附近液层的对流速度非常小，因此电极界面附近液 层主要传质方式是扩散。
三种传质方式的传质速度可用各自的电流密度J 来表示。
电迁移： 对流：扩散：2. 在什么条件下才能实现稳态扩散过程？实际稳态扩散过程的规律与理想稳态扩散过程有 什么区别？答：一定强度的对流的存在是稳态扩散过程的前提。
区别：在理想稳态扩散条件下，扩散层有确定的厚度，其厚度等于毛细管的长度l ；而在真实体系中，由于对流作用与扩散作用的重叠，只能根据一定的理论来近似求得扩散层的厚度。
理想稳态扩散： 实际稳态扩散： 3. 旋转圆盘电极和旋转圆环圆盘电极有什么优点？它们在电化学测量中有什么重要用途？ 答： 旋转圆盘电极和旋转圆环圆盘电极上各点的扩散层厚度是均匀的，因此电极表面各处的电流密度分布均匀。
这克服了平面电极表面受对流作用影响不均匀的缺点。
它们可以测量并分析极化曲线，研究反应中间产物的组成及其电极过程动力学规律。
4. 试比较扩散层、分散层和边界层的区别。
扩散层中有没有剩余电荷？答：紧靠电极表面附近，有一薄层，此层内存在反应粒子的浓度梯度，这层叫做扩散层；电极表面的荷电粒子由于热运动而倾向于均匀分布，从而使剩余电荷不可能完全紧贴着电极表面分布，而具有一定的分散性，形成所谓分散层；靠近电极表面附近的液流层叫做边界层，越接近电极表面，其液流流速越小。
电极/溶液界面存在着离子双电层时，金属一侧的剩余电荷来源于电子的过剩或缺贫。
双电层一侧区可以认为各种离子浓度分布只受双电层电场影响，不受其它传质（包括扩散）过程的影响。
因此扩散层中没有剩余电荷。
5. 假定一个稳态电极过程受传质步骤控制，并假设该电极过程为阴离子在阴极还原。
电化学原理第四版李荻课件
电化学原理第四版李荻课件电化学原理是研究电荷在电解质溶液中移动和电化学反应的科学。
本文将详细介绍电化学原理第四版李荻课件的内容和特点。
1. 引言电化学原理是追溯到18世纪的一门研究电化学现象的学科。
通过电化学原理的学习，我们可以深入了解电解质溶液中的电荷运动规律以及电化学反应的机理。
2. 基础概念电化学原理第四版李荻课件首先介绍了一些基础概念，包括电流、电荷、电势差等。
这些基础概念对于理解电化学原理的后续内容至关重要。
3. 电解质溶液的离子电导性本节介绍了电解质溶液中离子电导性的相关理论和实验方法。
电解质溶液中的离子在电场的作用下会发生迁移，并导致电流的流动。
通过测量电导率可以了解电解质溶液的离子浓度和活度系数等信息。
4. 电极反应与电极电势本节重点探讨了电极反应与电极电势的关系。
电极反应是电化学反应的基础，通过对不同电极反应的理解，可以揭示电化学反应的动力学过程。
而电极电势则是用来描述电极反应的热力学属性。
5. 电化学动力学电化学动力学研究了电化学反应的速率与反应条件之间的关系。
本节主要介绍了电化学动力学的基本原理和数学表达式，包括电荷传递系数、极化现象等内容。
6. 脉冲伏安法脉冲伏安法是一种常用的电化学测量技术，可以用于研究电化学反应的动力学和热力学过程。
本节详细介绍了脉冲伏安法的原理、仪器设计和实验步骤等内容。
7. 电化学计量电化学计量是利用电化学方法测量溶液中化学物质含量的技术。
本节主要介绍了电化学计量的原理、电化学分析方法的分类以及常用的电化学测量技术。
8. 电化学电源与电解池电化学电源和电解池是电化学实验的核心设备。
本节着重介绍了电化学电源和电解池的结构和工作原理，以及常见的电化学电源和电解池的种类和特点。
9. 应用与展望电化学原理在许多领域都有广泛的应用，如能源存储、电镀、电池等。
本节将展示一些电化学原理的应用案例，并对未来的发展进行展望。
总结：通过对电化学原理第四版李荻课件的介绍，我们深入了解了电化学原理的基本概念和相关理论。
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暂态： ci fx,t
一.推导Fick Ⅱ 定律
假设 不考虑对流和电迁移 只考虑平面电极上垂直于电极表面的一
维扩散 D i与粒子浓度无关
J1
Di
dc dx
S1
J2 Di ddxcDi dd2xc2 dx
d2c J1 J2 Di dx2 dx
∴ c D d 2c
t dx
dx
理想稳态扩散的动力学规律 对于反应：
On e R
稳态扩散的电流密度：
inF (Ji)nFi cD i0 lcis
极限扩散电流密度： id
n
FDi
ci0 l
稳态扩散的特点：
1. Di 离子运动速 i扩 度
2. ic0cs
3. i与l成反比
4. 当 cis 0时，出现极限扩散电流 i d
真实条件下的稳态扩散过程（对流扩散）
传输的物质 带电粒子
对流
扩散
重力差 外力
任何微粒
化学位梯度 任何微粒
传质区域 速度
~l x l
Ji Ci ui E Ji CiVx
xl
Ji
Di
dci dx
第二节 稳态扩散过程
一. 理想条件下的稳态扩散
c0 Ag
cAs g
强烈搅拌
管径极小
dcc0 cs 常数 dx l
K
Ag
NO
3
大量局外 电解质
旋转圆盘电极的主要应用
通过控制转速来控制扩散步骤控制的电 极过程的速度；
通过控制转速，获得不同控制步骤的电 极过程，便于研究无扩散影响的单纯电 化学步骤；
通过控制转速，模拟不同 值的扩散控
制的电极过程 。
四.电迁移对稳态扩散的影响
以 AgNO3溶液为例
电迁作用
Ag
扩散作用
i2FD ddcx2i,扩散
反应产物生成独立相时的极化曲线
2.反应产物可溶
0R nF lT n O R O RD D O RR nF lT n idii
令
1 2
0R nF T lnO RO RD DO R 常数
则
1 2
RTlnid i nF i
产物可溶时的极化曲线
浓差极化特征及判别
在一定的电极电位范围内出现一个不受电
Fick Ⅱ 定律
S2
扩散方向
二.平面电极上的非稳态扩散
初始条件：
t 0
cix,0 ci0
边界条件1：
x ci,t ci0
1.完全浓差极化
边界条件 2：
ci0,t 0
Fick Ⅱ方程的特解：
erf 2 ey2dy
0
cix,t
ci0erf2
x Dit
高斯误差函数的性质
0 erf0
2 1 1 1
∴ inF i3uD 0 2 6y2 c0cs
2 1 1 1
id nFi3D u026y2c0
对流扩散过程特征
由于扩散层中有一定强度对流存在，扩 散特性的影响相对减小 ；
改变搅拌速度和溶液粘度均可影响 i ；
电极表面各处对流影响不同 ，i和 分布
不均匀。
三. 旋转圆盘电极（RDE）
er f c 1 erf
非稳态扩散规律
a.
ci0,t
ci0
2i nF
t
D
b.过渡时间—电极表面粒子浓度从主体浓 度降到零的时间。
i
n2F2Di
4i2
ci0
2
c.电极表面液层中的反应粒子浓度分布
极电位变化影响的极限扩散电流密度 i d ；
提高搅拌强度可以使（极限扩散）电流密 度增大；
提高主体浓度可提高电流密度 ； i扩 与电极真实表面积无关，与 S 表有关 ； i受温度影响不大 动力学公式及极化曲线
第四节 非稳态扩散过程（暂态扩散）
稳态和暂态的区别：扩散层中的反应粒子 浓度是否与时间有关，即
非稳态扩散规律 a. ci ci0 cis
x x0 Dt
b. Dt , 4 Dt
c. i nFDci0 cis
Dt
3.恒电流阴极极化
初始条件：
cx,0 c0
边界条件 1：
c,0 c0
边界条件2：
ci i 常数 x x0 nFD
Fick Ⅱ方程的特解：
cix,tci0n i F D xier 2 fx D cit 2D t ex 4 D x p 2 t
对流扩散理论的前提条件： 对流是平行于电极表面的层流； 忽略电迁移作用。
注：稳态扩散的必要条件：一定强度的 对流的存在。
电极表面附近的液流现象及传质作用
边界层：按流体力
学定义 u u0的液层。
B
y u0
B
y u0
粘度系数
密度
动力粘滞系数
u0
x
u0
扩散ห้องสมุดไป่ตู้：根据扩散 传质理论，紧靠电
阴 极
扩散作用
NO
3
电迁作用
第三节 浓差极化规律及其判别
对反应
One R
假设：
存在大量局外电解质
电化学步骤为准平衡态
则：
＝0＋RnFTlnR0ccO sRs
1.反应产物生成独立相
c s s RR
R s
1
∴ ＝0＋R nFTln0cO s
由于：
cOs
1
i id
cO0
∴ ＝0＋R nF Tln0cO 01iid 平＋RnFTln1iid
极表面附近，有一
薄层，此层内存在
反应粒子的浓度梯
度，这层叫做扩散 层。
1
B
Di
3
1 10
B
x
u0
扩散层的有效厚度
ci
有效＝
c0 dc
cs
dx x0
D
c
0 i
L
1 1 1 1
D36y2u02
c
s i
x
对流扩散过程的动力学规律
i
nFDi ci0
cis
1 1 1 1
∵ D36y2u02
对流(convection)：一部分溶液与另一部 分溶液之间的相对流动。
扩散(diffusion)：溶液中某一组分自发地 从高浓度区域向低浓度区域移动。
电极表面传质区域的划分
c
cs c
双电层区
x0
x1
d
扩散区
c c0 c0 cs
对流区
x2 x
三种传质方式的比较
传质方式 区别
动力
电迁移 电场力
第五章 液相传质步骤动力学
重点要求
反应粒子在溶液中的传质方式与速度 稳态扩散过程的基本动力学规律 非稳态扩散过程的特点 浓差极化的基本规律及其判别,在动力学
中减小浓差极化的方法
第一节 液相传质的三种方式
电迁移(migration)：电解质溶液中的带 电粒子在电场作用下沿着一定的方向移 动。
2 erf1
dedrf0
2
非稳态扩散规律
a. ci0,t 0
b. x 4 D处t ci ci0
c.
ci x x0
ci0
Dt
d.
id
nFD
ci0
Dt
Dt
反应粒子的暂态浓度分 布
2.产物不溶时的阴极恒电位极化 边界条件 2：
ci0,t cis 常数
Fick Ⅱ方程的特解：
cix,t cisci0cis er2 f xDt