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電化學的應(yīng)用與電化學工作站

來源:阿美特克科學儀器部-普林斯頓及輸力強電化學   2020年04月01日 13:57  
  電化學領(lǐng)域方面的知識涉及范圍非常廣,而電化學的很大一部分作用體現(xiàn)在其應(yīng)用上,那么電化學的應(yīng)用都有哪些呢?
 
  電化學
 
  在說明電化學的應(yīng)用之前,先看看到底什么是電化學呢?
 
  電化學(英語:electrochemistry)作為化學的分支之一,是研究兩類導(dǎo)體(電子導(dǎo)體,如金屬或半導(dǎo)體,以及離子導(dǎo)體,如電解質(zhì)溶液)形成的接界面上所發(fā)生的帶電及電子轉(zhuǎn)移變化的科學。傳統(tǒng)觀念認為電化學主要研究電能和化學能之間的相互轉(zhuǎn)換,如電解和原電池。
 
  電化學應(yīng)用領(lǐng)域
 
  一、電解和電合成
 
  這個領(lǐng)域的電化學主要運用在氯堿工業(yè)、電解鋁、電解水以及電合成這幾個方面。
 
  二、金屬腐蝕與防護
 
  總所周知,長期保留在外的金屬會收到腐蝕,腐蝕作用中以電化學腐蝕情況嚴重。工程材料的腐蝕破壞給國民經(jīng)濟和社會生活造成的嚴重危害已越來越為人們所認識。腐蝕造成了巨大的經(jīng)濟損失,每年有40%左右的鋼鐵被腐蝕。一般認為工業(yè)發(fā)達國家的腐蝕損失為國民經(jīng)濟總產(chǎn)量的4%左右。我國每年腐蝕掉不能回收利用的鋼鐵達1000多萬噸,大相當于寶山鋼鐵廠一年的產(chǎn)量。
 
  金屬腐蝕控制的電化學方法:
  (1)形成電鍍層,即用直流電源以電沉積的方式在金屬表面上沉積一層金屬或合金鍍層的方法。
  (2)犧牲陽極保護。這種方法不利用外加電源,而是在被保護的金屬物上連接一種電極電勢更負的金屬或合金。
  (3)陽極保護。就是通過外加電流使被保護的金屬進行陽極極化,從而使其腐蝕程度降到低的一種電化學保護方法。
 
  三、生物電化學
 
  生物電化學可以定義為一門應(yīng)用電化學及實驗方法研究生物現(xiàn)象的邊緣分支學科。是20世紀70年代由電生物學、生物物理學、生物化學以及電化學等多門學科交叉形成的一門獨立的學科。它是用電化學的基本原理和實驗方法,在生物體和有機組織的整體以及分子和細胞兩個不同水平上研究或模擬研究電荷(包括電子、離子及其他電活性粒子)在生物體系和其相應(yīng)模型體系中分布、傳輸和轉(zhuǎn)移及轉(zhuǎn)化的化學本質(zhì)和規(guī)律的一門新型學科。
 
  在生物電化學領(lǐng)域,電化學主要被應(yīng)用在生物傳感器和生物電催化這兩個方面。
 
  四、化學電源
 
  化學電源又稱電池,是一種能將化學能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置,它通過化學反應(yīng),消耗某種化學物質(zhì),輸出電能。常見的電池大多是化學電源。它在國民經(jīng)濟、科學技術(shù)、軍事和日常生活方面均獲得廣泛應(yīng)用。
 
  這方面,電化學的作用突出,我們?nèi)粘J褂玫囊淮坞姵亍⒍坞姵亍囯x子電池、燃料電池都是電化學應(yīng)用的體現(xiàn)。
 
  電化學應(yīng)用體現(xiàn):電化學工作站
 
  電化學工作站包括大電流擴展和電流放大設(shè)備。將各種系統(tǒng)綜合性的軟硬件相結(jié)合,使其可以致力于各個領(lǐng)域中的研究,可以說包含了上述的領(lǐng)域研究。可支持的方面如下:
  1.支持化學電源、燃料電池、電鍍
  2..支持多數(shù)電化學應(yīng)用:腐蝕、能源、傳感器、生物電化學
  3.良好的電流測試精度,用于腐蝕、涂層評價以及微電極分析
  4.支持電化學阻抗測試

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