有色金属冶金原理(第七章)
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极的电极过程
1. 2.
3.
4.
5.
电解质中的含氧离子向阳极表面传输 ; 到达阳极表面附近的含氧离子,其中氧离子 脱出到达阳极表面 ; 到达阳极表面的氧离子,在炭参与下放电, 首先生成化学吸附性质的炭氧中间化合物; 中间化合物分解生成物理吸附的二氧化碳和 炭; 物理吸附的二氧化碳解吸。
第三节 熔盐的分解电压
一、概述 在水溶液中,我们可以用标准电极电位来判断在电极 上发生电极反应的顺序:在阳极上:电极电位越负的 反应越优先发生:在阴极上电极电位越正的反应越优 先发生。 例如:25℃下,水中相对于氢标:E (Ag+/Ag)=0.799; E(Cu2+/Cu)=0.340; E(Fe2+/Fe)=-0.409; E(Zn2+/Zn)=0.762; E(Cl2/Cl-)=-1.358; E(O2/H2O) =-1.229 在熔盐中,没有可利用的统一的标准电极电位,因为 难找到统一的参比电极。所以一般用发生电化学反应 两极间的电压大小,来判断反应进行的难易程度,也 就是用“分解电压”来判断。
有色金属冶金原理 (第七章)
第七章 熔盐电解
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 电化学基础 熔盐结构性质 熔盐的分解电压 电解与极化 熔盐电解的应用
第一节 电化学基础
一、电化学电池和电化学反应 1. 电化学电池 指 两个电极被一个以上电解质相所分隔 的体系,是一个界面集合体。 化学相:电解质(水溶液,熔盐,离子导电 的固体),电极(金属,炭等)。 界面:指各化学相之间的界面。我们感兴趣 的是穿过界面的电荷传递过程及其影响因素。 电池电势:无论电池有无电流通过,两极间 均具有可测量的电势差。该电势差实际上是 表示电流通路上所有各相之间电势的集合差 值。
二、 分解电压的概念
分解电压E分:在电极上有电解产物析出时,所 需要的加在两极上的最小电压 最小电压。 最小电压 理论分解电压E分0:两极的平衡电位之差。 过电压(极化电压)η:在有电流通过电极时, 电极电位发生的偏移。 E分= E分0+ η 反电动势:一可逆电池在电解充电时,外电路 给电池提供单位电量所作的功。在数值上等于 分解电压。
二、电极反应
1.
2.
阳极反应: 2O2- - 4e=O2 2X- 2e = X2 Me –ne = Men+ 2O2- +C- 4e= CO2 阴极反应: Men+ +ne = Me
三、电流效率
定义;在电极上通过一定的电量,实际 的金属产量与理论金属产量之比。或: 在电极上析出一定的金属,理论上所需 用电量与实际用电量之比。 电流效率的测定: 盘存法 稀释法 气体分析法。
1. 2. 3.
四、极化
在电极上有电流通过时,电极电位发生偏移,这种现 象为极化现象。偏移的电位为极化电位。阳极电位的 偏移方向为正,为阳极极化;阴极电位的偏移方向为 付,为阴极极化。 铝电解中阴极的过电压甚小,不过10-100mV。 mV 然而炭阳极上的过电压却高达400~600mV。 极化电压的组成部分 电化学极化过电压 浓差极化过电压 气膜过电压
第五节 熔盐电解的应用
熔盐不同于水溶液,它是为数众多、结 构各异、广泛应用的一类化合物熔液 (一般不包括有机物)。 今天,熔盐的应用已涉及到众多的领 域,除了早已应用多年的铝电解,镁电 解等电解质熔盐之外,还包括燃料电池, 高温原子能反应堆,金属热处理等不同 的领域。
1. 2. 3. 4.
5.
熔盐电解的应用: 铝电解(氟盐体系) 镁、钙电解(氯盐体系) 稀土电解(氟盐、氯盐、氟-氯盐体系) 高熔点金属氧化物(氧化钛)的原位还原。 (氯盐体系) 熔盐电镀(如钢板镀铝)(氯盐体系)。
剩余电流产生的原因
剩余电流产生的原因有如下几种可能: 1)双电层充电(非法拉第电流或电容电流)。 2)电解质杂质放电。熔盐中的剩余电流比水溶 液要大,是因为高温熔体中总有离子在最小 电压下放电。离子在能量方面的分布符合波 尔滋曼定律:N=N0e-w/RT 。 熔体电解是在比较高的温度下进行的,所以 离子的放电需要不大的活化能,因此观察到 熔盐的剩余电流较大。
熔盐的性质
1)
2)
3) 4)
高温下的稳定性,在较宽范围内的低蒸气压、 低粘度; 具有良好的导电性能,是熔盐既不同于固体 熔盐既不同于固体 盐也不同于水溶液的另一个特点。 盐也不同于水溶液的另一个特点 。 普通水是 不导 电 的。 固 体NaCl的 电导 率 也很 小 ,在 8000C时只有10-3 Ω-1 、cm-1(NaCl的熔点是 8010C),而氯化钠熔盐在8050C时,其电导率 却是3.540Ω-1、cm-1。 具有溶解各种不同材料的能力; 熔盐的分解电压在较宽的范围等。
一、电化学电池和电化学反应
电极 电子的能级 电势 满的MO + A-e→A+ 溶液 空的MO 电极 溶液
-
二、法拉第过程和非法拉第过程
1.
2.
3.
法拉第定律:电流流过所引起的化学反应的 量与通过的电量成正比。 法拉第过程:经过电极-电解质界面进行的电 子传递过程符合法拉第定律。即电子的传递 引起氧化还原反应发生。 非法拉第过程:电子不通过界面传递,当电 势变化时有外电流通过(至少是瞬间),电 极-电解质界面的结构发生改变。如吸附和脱 附过程等。
第二节 熔盐结构与性质
所谓熔盐的结构就是只熔盐中各质点间相互关 系及作用形式。这些质点包括离子和离子团。 由于熔盐是由固体盐融化得到,因此熔盐的结 构与相应固体盐的结构存在一定的关系。 当离子化合物熔化时,它的体积增加得不多, 当离子化合物熔化时,它的体积增加得不多, 通常在5~30%之间。例如KCl增加17.3%, 之间。 通常在 之间 NaCl增加25%,KNO3增加3.3%,CaCl2增加 0.9%。因此熔盐结构中保持着固体结构中的短 程有序,长程有序被破坏。
电池的阴极一般为气态卤素电极,其惰 性载体常用铂,炭和石墨。其可逆电势 可在一定条件下获得,卤素电极的可逆 性决定着整个电池的可逆性。 该方法的缺点是难以在融盐中建立一个 完全可逆的原电池,化学电池法不适合 活泼金属的盐类(如碱金属和碱土金属 等)。只能测量较少的盐类的分解电压。 表4-1为根据化学电池电动势测量而求得 的分解电压。
2.
一、电化学电池和电化学反应
电极 溶液 空的MO 电势 电子的能级 + A+e→A满的MO 电极 溶液
-
一、电化学电池和电化学反应
氧化过程:使电极的电位更正时,可以 使电极内电子的能量降低,到达某一点 时,电解液中溶质的电子将处于比电极 上更高的能级,于是溶质的电子就传递 到能级上。电子从溶液到电极的流动为 氧化流动。 发生氧化还原过程时的临界电势与体系 中特定的化学物质的标准电势E0有关。
双电层的溶液一侧,被认为由若干“层”所组成。具 体可分为三层。 内层:包含溶剂分子和所谓的一些特征吸附物资(离 子或分子)。又叫紧密层,海姆荷兹(Helmholtz)层 和斯特恩(Stern)层。 Stern 外层:溶剂化的离子。 分散层:从外层到溶液本体。 内海姆荷兹面(IHP):特征吸附离子的电中心位置。 外海姆荷兹面(OHP):溶剂化离子的中心位置。
1) 2) 3) 4)
五、铝电解质中各组分的分解电压
氧化铝的分解电压:惰性阳极,炭阳极。 惰性阳极: 2Al(固)+1.5O2(气) =Al2O3(固) ET=2.35-5.5*10-4(T-1000) 1223K时,分解电压为2.224伏特。 碳阳极: Al2O3+1.5C =2Al +1.5CO2 Al2O3+3C =2Al +3CO
第四节 电解与极化
一、电解 是将电能转变为化学能的过程。 在电极上有新的物质产生。(一般为单质) 如果不考虑电解过程中,电流损失的现象,那 么在熔盐电解时,也遵循法拉第定律。 电化当量:在工业上用通过1安培小时电量在 电极上析出物质的克数来表示该物质的电化当 量。 铝是0.3356克/安培小时。 铝的原子量=26.981539
一、电化学电池和电化学反应
Zn/Zn+2,Cl-/AgCl/Ag Pt/H2/H+, Cl-/AgCl/Ag
Zn Ag
Pt
H2
Ag
ClZn2+
AgCl
ClH+
AgCl 过量的
一、电化学电池和电化学反应
电化学反应 是指在电极和电解质界面上发生的电子得 失过程。也是一个氧化还原过程。 还原过程:当使电极的电位更负时,电 极内电子的能量就得以提高。电子最终 可达到足以占有电解质中物质上空位的 高的能级。这样,就发生从电极到溶液 的电子流动(还原电流)。
四、电极的电容和电荷
1.
2.
3.
4.
极化电极-溶液界面的充电行为类似于 电容器。 电容C=q/E q为电容器电量;E是跨 于电容器的电位。 在一定的电势下,电极上的电荷qm等于 溶液的电荷qs。qm=qs 双电层:电极-溶液界面上的荷电物质 和定向偶极子的整体排列,称为双电层。
五、双电层的简要描述
在电压小时,析出的物质大部分又溶解 到熔盐中去。随着外加电压的增大,电 极上被吸附的物质的数量也增加,最后 达到足以建立平衡电位的数量。等析出 和溶解平衡时,此时的电位差即为理论 分解电压。此时,电解槽的反电动势大 约等于两个平衡电极的电势差,这样就 达到了分解电压。 继续增加电压时,熔盐开始电解,并在 电极上显著地析出电解产物。 分解电压为两极极化曲线对应极化电位 之差。
分解电压测定的影响因素
1)
2)
3)
4)
金属电极能溶解于熔盐中,生成所谓的 高温溶胶。(金属雾) 在高温下发生电解产物与电极材料的相 互作用。 在熔体中发生相当大的扩散、对流以及 涡流,促进了上述化学过程的进行。 在高温下,空气中的氧和水汽几乎都要 和电极和熔盐发生相互作用。
四、分解电压的计算
原理是:化合物分解所需要的电功,等 于恒压下该化合物的生成自由能变化值。 即:△GT0=-ET0NF 计算步骤: 写出反应方程式 计算出反应的吉普斯自由能变化; 计算出反应的分解电压。 非标准状态下的分解电压的计算。
三、理想极化电极 理想极化电极:无论外电源怎样给电极 施加电势,均无电荷通过金属-溶液界 面进行传递,此种电极称为理想极化电 极(IPE)。 KCl/Hg2Cl2,Hg电极+0.25— -2.1 KCl浓度分别为:0.1N,1N和饱和。 Hg+Cl-→0.5Hg2Cl2+e K++Hg+e→K(Hg)
使用转化法测定极化电动势的方法;
由于化学电池很难获得可逆性,或者可 逆时间较短,所以一般常用转化法测定 极化电动势。 简单的转化法,又叫断电法。 原理:E槽= E分+IR阳+IR阴+IR电解质 = E分+∑IR= E分0+η+∑IR
I-V曲线法
该方法是通过绘制两极的极化曲线,根 据极化曲线求出分解电压的方法。 从极化曲线图(4-3)可以看出:极化曲 线一般由两个直线段和一个对数曲线段 组成:其中一个直线段符合塔菲尔规律, 另一个直线段是由剩余电流造成的。
三、分解电压的测量
测定化学电池电动势的方法 。 使用转化法测定极化电动势的方法 。 勒勃兰(Le Blanc)的I-V曲线法 。 分解电压测定的影响因素 用辅助电极测定分解电压
测定化学电池电动势的方法
为了测定某一熔盐的分解电势,就必须建立一 个可逆的原电池 可逆的原电池,并测量他的电势。如氯化铅 可逆的原电池 电池。 Pb(液)|PbCl2(液)|Cl2(气) 电池的阳极为金属,在高温时,金属-熔盐界面 上存在着大的交换电流,因此金属电极具有稳 定的可逆电势。这以被熔融金属电极没有极化 作用和固体金属电极极化作用很小所证实。
1.
2.
3.
4.
熔盐熔化时体积增大,而异号离子间的距离 却有所减少,这两种实验事实表面似有矛盾, 所以我们在研究熔盐结构时,必须注意这种 差异。 为了半定量或定量地研究熔盐结构,需要建 立一些数学模型,这些模型包括: “似晶格”(quasi—lattice)模型 (Stillinger,1964); “空穴”(hole model)模型 (Bockris,Richavds,57); “有效结构”(aignificant structure)模型 (Eyring,6) “液体自由体积” Liquid free volume)模型 (Cohen和Turnbull,1959)等。
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3.
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电解质中的含氧离子向阳极表面传输 ; 到达阳极表面附近的含氧离子,其中氧离子 脱出到达阳极表面 ; 到达阳极表面的氧离子,在炭参与下放电, 首先生成化学吸附性质的炭氧中间化合物; 中间化合物分解生成物理吸附的二氧化碳和 炭; 物理吸附的二氧化碳解吸。
第三节 熔盐的分解电压
一、概述 在水溶液中,我们可以用标准电极电位来判断在电极 上发生电极反应的顺序:在阳极上:电极电位越负的 反应越优先发生:在阴极上电极电位越正的反应越优 先发生。 例如:25℃下,水中相对于氢标:E (Ag+/Ag)=0.799; E(Cu2+/Cu)=0.340; E(Fe2+/Fe)=-0.409; E(Zn2+/Zn)=0.762; E(Cl2/Cl-)=-1.358; E(O2/H2O) =-1.229 在熔盐中,没有可利用的统一的标准电极电位,因为 难找到统一的参比电极。所以一般用发生电化学反应 两极间的电压大小,来判断反应进行的难易程度,也 就是用“分解电压”来判断。
有色金属冶金原理 (第七章)
第七章 熔盐电解
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 电化学基础 熔盐结构性质 熔盐的分解电压 电解与极化 熔盐电解的应用
第一节 电化学基础
一、电化学电池和电化学反应 1. 电化学电池 指 两个电极被一个以上电解质相所分隔 的体系,是一个界面集合体。 化学相:电解质(水溶液,熔盐,离子导电 的固体),电极(金属,炭等)。 界面:指各化学相之间的界面。我们感兴趣 的是穿过界面的电荷传递过程及其影响因素。 电池电势:无论电池有无电流通过,两极间 均具有可测量的电势差。该电势差实际上是 表示电流通路上所有各相之间电势的集合差 值。
二、 分解电压的概念
分解电压E分:在电极上有电解产物析出时,所 需要的加在两极上的最小电压 最小电压。 最小电压 理论分解电压E分0:两极的平衡电位之差。 过电压(极化电压)η:在有电流通过电极时, 电极电位发生的偏移。 E分= E分0+ η 反电动势:一可逆电池在电解充电时,外电路 给电池提供单位电量所作的功。在数值上等于 分解电压。
二、电极反应
1.
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阳极反应: 2O2- - 4e=O2 2X- 2e = X2 Me –ne = Men+ 2O2- +C- 4e= CO2 阴极反应: Men+ +ne = Me
三、电流效率
定义;在电极上通过一定的电量,实际 的金属产量与理论金属产量之比。或: 在电极上析出一定的金属,理论上所需 用电量与实际用电量之比。 电流效率的测定: 盘存法 稀释法 气体分析法。
1. 2. 3.
四、极化
在电极上有电流通过时,电极电位发生偏移,这种现 象为极化现象。偏移的电位为极化电位。阳极电位的 偏移方向为正,为阳极极化;阴极电位的偏移方向为 付,为阴极极化。 铝电解中阴极的过电压甚小,不过10-100mV。 mV 然而炭阳极上的过电压却高达400~600mV。 极化电压的组成部分 电化学极化过电压 浓差极化过电压 气膜过电压
第五节 熔盐电解的应用
熔盐不同于水溶液,它是为数众多、结 构各异、广泛应用的一类化合物熔液 (一般不包括有机物)。 今天,熔盐的应用已涉及到众多的领 域,除了早已应用多年的铝电解,镁电 解等电解质熔盐之外,还包括燃料电池, 高温原子能反应堆,金属热处理等不同 的领域。
1. 2. 3. 4.
5.
熔盐电解的应用: 铝电解(氟盐体系) 镁、钙电解(氯盐体系) 稀土电解(氟盐、氯盐、氟-氯盐体系) 高熔点金属氧化物(氧化钛)的原位还原。 (氯盐体系) 熔盐电镀(如钢板镀铝)(氯盐体系)。
剩余电流产生的原因
剩余电流产生的原因有如下几种可能: 1)双电层充电(非法拉第电流或电容电流)。 2)电解质杂质放电。熔盐中的剩余电流比水溶 液要大,是因为高温熔体中总有离子在最小 电压下放电。离子在能量方面的分布符合波 尔滋曼定律:N=N0e-w/RT 。 熔体电解是在比较高的温度下进行的,所以 离子的放电需要不大的活化能,因此观察到 熔盐的剩余电流较大。
熔盐的性质
1)
2)
3) 4)
高温下的稳定性,在较宽范围内的低蒸气压、 低粘度; 具有良好的导电性能,是熔盐既不同于固体 熔盐既不同于固体 盐也不同于水溶液的另一个特点。 盐也不同于水溶液的另一个特点 。 普通水是 不导 电 的。 固 体NaCl的 电导 率 也很 小 ,在 8000C时只有10-3 Ω-1 、cm-1(NaCl的熔点是 8010C),而氯化钠熔盐在8050C时,其电导率 却是3.540Ω-1、cm-1。 具有溶解各种不同材料的能力; 熔盐的分解电压在较宽的范围等。
一、电化学电池和电化学反应
电极 电子的能级 电势 满的MO + A-e→A+ 溶液 空的MO 电极 溶液
-
二、法拉第过程和非法拉第过程
1.
2.
3.
法拉第定律:电流流过所引起的化学反应的 量与通过的电量成正比。 法拉第过程:经过电极-电解质界面进行的电 子传递过程符合法拉第定律。即电子的传递 引起氧化还原反应发生。 非法拉第过程:电子不通过界面传递,当电 势变化时有外电流通过(至少是瞬间),电 极-电解质界面的结构发生改变。如吸附和脱 附过程等。
第二节 熔盐结构与性质
所谓熔盐的结构就是只熔盐中各质点间相互关 系及作用形式。这些质点包括离子和离子团。 由于熔盐是由固体盐融化得到,因此熔盐的结 构与相应固体盐的结构存在一定的关系。 当离子化合物熔化时,它的体积增加得不多, 当离子化合物熔化时,它的体积增加得不多, 通常在5~30%之间。例如KCl增加17.3%, 之间。 通常在 之间 NaCl增加25%,KNO3增加3.3%,CaCl2增加 0.9%。因此熔盐结构中保持着固体结构中的短 程有序,长程有序被破坏。
电池的阴极一般为气态卤素电极,其惰 性载体常用铂,炭和石墨。其可逆电势 可在一定条件下获得,卤素电极的可逆 性决定着整个电池的可逆性。 该方法的缺点是难以在融盐中建立一个 完全可逆的原电池,化学电池法不适合 活泼金属的盐类(如碱金属和碱土金属 等)。只能测量较少的盐类的分解电压。 表4-1为根据化学电池电动势测量而求得 的分解电压。
2.
一、电化学电池和电化学反应
电极 溶液 空的MO 电势 电子的能级 + A+e→A满的MO 电极 溶液
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一、电化学电池和电化学反应
氧化过程:使电极的电位更正时,可以 使电极内电子的能量降低,到达某一点 时,电解液中溶质的电子将处于比电极 上更高的能级,于是溶质的电子就传递 到能级上。电子从溶液到电极的流动为 氧化流动。 发生氧化还原过程时的临界电势与体系 中特定的化学物质的标准电势E0有关。
双电层的溶液一侧,被认为由若干“层”所组成。具 体可分为三层。 内层:包含溶剂分子和所谓的一些特征吸附物资(离 子或分子)。又叫紧密层,海姆荷兹(Helmholtz)层 和斯特恩(Stern)层。 Stern 外层:溶剂化的离子。 分散层:从外层到溶液本体。 内海姆荷兹面(IHP):特征吸附离子的电中心位置。 外海姆荷兹面(OHP):溶剂化离子的中心位置。
1) 2) 3) 4)
五、铝电解质中各组分的分解电压
氧化铝的分解电压:惰性阳极,炭阳极。 惰性阳极: 2Al(固)+1.5O2(气) =Al2O3(固) ET=2.35-5.5*10-4(T-1000) 1223K时,分解电压为2.224伏特。 碳阳极: Al2O3+1.5C =2Al +1.5CO2 Al2O3+3C =2Al +3CO
第四节 电解与极化
一、电解 是将电能转变为化学能的过程。 在电极上有新的物质产生。(一般为单质) 如果不考虑电解过程中,电流损失的现象,那 么在熔盐电解时,也遵循法拉第定律。 电化当量:在工业上用通过1安培小时电量在 电极上析出物质的克数来表示该物质的电化当 量。 铝是0.3356克/安培小时。 铝的原子量=26.981539
一、电化学电池和电化学反应
Zn/Zn+2,Cl-/AgCl/Ag Pt/H2/H+, Cl-/AgCl/Ag
Zn Ag
Pt
H2
Ag
ClZn2+
AgCl
ClH+
AgCl 过量的
一、电化学电池和电化学反应
电化学反应 是指在电极和电解质界面上发生的电子得 失过程。也是一个氧化还原过程。 还原过程:当使电极的电位更负时,电 极内电子的能量就得以提高。电子最终 可达到足以占有电解质中物质上空位的 高的能级。这样,就发生从电极到溶液 的电子流动(还原电流)。
四、电极的电容和电荷
1.
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极化电极-溶液界面的充电行为类似于 电容器。 电容C=q/E q为电容器电量;E是跨 于电容器的电位。 在一定的电势下,电极上的电荷qm等于 溶液的电荷qs。qm=qs 双电层:电极-溶液界面上的荷电物质 和定向偶极子的整体排列,称为双电层。
五、双电层的简要描述
在电压小时,析出的物质大部分又溶解 到熔盐中去。随着外加电压的增大,电 极上被吸附的物质的数量也增加,最后 达到足以建立平衡电位的数量。等析出 和溶解平衡时,此时的电位差即为理论 分解电压。此时,电解槽的反电动势大 约等于两个平衡电极的电势差,这样就 达到了分解电压。 继续增加电压时,熔盐开始电解,并在 电极上显著地析出电解产物。 分解电压为两极极化曲线对应极化电位 之差。
分解电压测定的影响因素
1)
2)
3)
4)
金属电极能溶解于熔盐中,生成所谓的 高温溶胶。(金属雾) 在高温下发生电解产物与电极材料的相 互作用。 在熔体中发生相当大的扩散、对流以及 涡流,促进了上述化学过程的进行。 在高温下,空气中的氧和水汽几乎都要 和电极和熔盐发生相互作用。
四、分解电压的计算
原理是:化合物分解所需要的电功,等 于恒压下该化合物的生成自由能变化值。 即:△GT0=-ET0NF 计算步骤: 写出反应方程式 计算出反应的吉普斯自由能变化; 计算出反应的分解电压。 非标准状态下的分解电压的计算。
三、理想极化电极 理想极化电极:无论外电源怎样给电极 施加电势,均无电荷通过金属-溶液界 面进行传递,此种电极称为理想极化电 极(IPE)。 KCl/Hg2Cl2,Hg电极+0.25— -2.1 KCl浓度分别为:0.1N,1N和饱和。 Hg+Cl-→0.5Hg2Cl2+e K++Hg+e→K(Hg)
使用转化法测定极化电动势的方法;
由于化学电池很难获得可逆性,或者可 逆时间较短,所以一般常用转化法测定 极化电动势。 简单的转化法,又叫断电法。 原理:E槽= E分+IR阳+IR阴+IR电解质 = E分+∑IR= E分0+η+∑IR
I-V曲线法
该方法是通过绘制两极的极化曲线,根 据极化曲线求出分解电压的方法。 从极化曲线图(4-3)可以看出:极化曲 线一般由两个直线段和一个对数曲线段 组成:其中一个直线段符合塔菲尔规律, 另一个直线段是由剩余电流造成的。
三、分解电压的测量
测定化学电池电动势的方法 。 使用转化法测定极化电动势的方法 。 勒勃兰(Le Blanc)的I-V曲线法 。 分解电压测定的影响因素 用辅助电极测定分解电压
测定化学电池电动势的方法
为了测定某一熔盐的分解电势,就必须建立一 个可逆的原电池 可逆的原电池,并测量他的电势。如氯化铅 可逆的原电池 电池。 Pb(液)|PbCl2(液)|Cl2(气) 电池的阳极为金属,在高温时,金属-熔盐界面 上存在着大的交换电流,因此金属电极具有稳 定的可逆电势。这以被熔融金属电极没有极化 作用和固体金属电极极化作用很小所证实。
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熔盐熔化时体积增大,而异号离子间的距离 却有所减少,这两种实验事实表面似有矛盾, 所以我们在研究熔盐结构时,必须注意这种 差异。 为了半定量或定量地研究熔盐结构,需要建 立一些数学模型,这些模型包括: “似晶格”(quasi—lattice)模型 (Stillinger,1964); “空穴”(hole model)模型 (Bockris,Richavds,57); “有效结构”(aignificant structure)模型 (Eyring,6) “液体自由体积” Liquid free volume)模型 (Cohen和Turnbull,1959)等。