電化二元論

電化學(xué)在化工、冶金、機械、電子、航空、航天、輕工、儀表、醫(yī)學(xué)、材料、能源、金屬腐蝕與防護、環(huán)境科學(xué)等科技領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前世界上十分關(guān)注的研究課題, 如能源、材料、環(huán)境保護、生命科學(xué)等等都與電化學(xué)以各種各樣的方式關(guān)聯(lián)在一起。

電化學(xué)原電池

原電池是利用兩個電極之間金屬性的不同,產(chǎn)生電勢差,從而使電子的流動,產(chǎn)生電流.又稱非蓄電池，是電化電池的一種，其電化反應(yīng)不能逆轉(zhuǎn)，即是只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，簡單說就即是不能重新儲存電力，與蓄電池相對 。

原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。所以，根據(jù)定義，普通的干電池、燃料電池都可以稱為原電池。

組成原電池的基本條件：

1、將兩種活潑性不同的金屬（即一種是活潑金屬一種是不活潑金屬），或著一種金屬與石墨（Pt和石墨為惰性電極，即本身不會得失電子）等惰性電極插入電解質(zhì)溶液中。

2、用導(dǎo)線連接后插入電解質(zhì)溶液中，形成閉合回路。

3、要發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。

原電池工作原理

原電池是將一個能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在原電池的負(fù)極和正極上發(fā)生，從而在外電路中產(chǎn)生電流。

原電池的電極的判斷：

負(fù)極：電子流出的一極；發(fā)生氧化反應(yīng)的一極；活潑性較強金屬的一極。

正極：電子流入的一極；發(fā)生還原反應(yīng)的一極；相對不活潑的金屬或其它導(dǎo)體的一極。

在原電池中，外電路為電子導(dǎo)電，電解質(zhì)溶液中為離子導(dǎo)電。

原電池的判定：

（1）先分析有無外接電路，有外接電源的為電解池，無外接電源的可能為原電池；然后依據(jù)原電池的形成條件分析判斷，主要是“四看”：看電極——兩極為導(dǎo)體且存在活潑性差異（燃料電池的電極一般為惰性電極）；看溶液——兩極插入溶液中；看回路——形成閉合回路或兩極直接接觸；看本質(zhì)——有無氧化還原反應(yīng)。

（2）多池相連，但無外接電源時，兩極活潑性差異最大的一池為原電池，其他各池可看做電解池。

電化學(xué)電解池

電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。

電解是使電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融的電解質(zhì)）而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。

發(fā)生電解反應(yīng)的條件：

①連接直流電源

②陰陽電極 陰極：與電源負(fù)極相連為陰極

陽極：與電源正極相連為陽極

③兩極處于電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中

④兩電極形成閉合回路

電解過程中的能量轉(zhuǎn)化（裝置特點）：

陰極：一定不參與反應(yīng) 不一定是惰性電極

陽極：不一定參與反應(yīng) 也不一定是惰性電極

電解結(jié)果：

在兩極上有新物質(zhì)生成

電解池電極反應(yīng)方程式的書寫：

陽極：活潑金屬—電極失電子（Au,Pt,Ir 除外）；惰性電極—溶液中陰離子失電子

注：失電子能力：活潑金屬（除Pt Au）>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(NO3 ->SO4 2-)>F-

陰極：溶液中陽離子得電子

注：得電子能力：Ag >Hg2 >Fe3 >Cu2 >H （酸）>Pb2 >Sn2 >Fe2 >Zn2 >H2O（水）>Al3 >Mg2 >Na >Ca2 >K （即活潑型金屬順序表的逆向）

對應(yīng)關(guān)系：陽極連電源正極，陰極連電源負(fù)極（可見高中教材*《化學(xué)選修·四》）

規(guī)律：鋁前（含鋁）離子不放電，氫（酸）后離子先放電，氫（酸）前鋁后的離子看條件。

四類電解型的電解規(guī)律①電解水型（強堿，含氧酸，活潑金屬的含氧酸鹽），pH由溶液的酸堿性決定，溶液呈堿性則pH增大，溶液呈酸性則pH減小，溶液呈中性則pH不變。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加適量水。

②電解電解質(zhì)型（無氧酸，不活潑金屬的無氧酸鹽，），無氧酸pH變大，不活潑金屬的無氧酸鹽PH不變。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加適量電解質(zhì)。

③放氫生堿型（活潑金屬的無氧酸鹽），pH變大。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加陰離子相同的酸。

④放氧生酸型（不活潑金屬的含氧酸鹽），pH變小。電解質(zhì) 溶液復(fù)原—加陽離子相同的堿或氧化物。

電化學(xué)是研究電子導(dǎo)體(或半導(dǎo)體材料)/離子導(dǎo)體(一般為電解質(zhì)溶液)或離子導(dǎo)體/離子導(dǎo)體界面結(jié)構(gòu)、界面變化過程與反應(yīng)機理的一門科學(xué)。生命現(xiàn)象最基本的過程是電荷運動，生物電的起因是由于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在電勢差，很多生命現(xiàn)象如人或動物的肌肉運動、細(xì)胞的代謝作用、神經(jīng)的信息傳遞以及細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能都可用電化學(xué)原理來解釋。生物電池、心電圖、腦電圖等則是利用電化學(xué)方法模擬生物體內(nèi)器官的生理規(guī)律及其變化過程的實際應(yīng)用。由上可見，電化學(xué)是生命科學(xué)中最基礎(chǔ)的一門相關(guān)學(xué)科，因而研究生物電化學(xué)具有極其重要的意義。

電化鋁是一些化學(xué)元素的化學(xué)反應(yīng)總合，實質(zhì)就是一種化學(xué)反應(yīng)通過涂布機等多種工藝制作而成，且具體的操作步驟如下。

電化鋁基膜層

國內(nèi)一般采用16um厚雙向拉伸的聚酯薄膜；主要作用是支撐依附在上面涂層和便于燙印加工時的連續(xù)動作。這樣就說明基膜層在燙印過程中不能因溫度上升而發(fā)生變形，應(yīng)具有強度大、抗拉、耐高溫等性能。

電化鋁脫離層

一般主要是有機硅樹脂等涂布而成。電化鋁箔中的第二層脫離層主要成分是有機硅樹脂，它主要的作用是在燙印后，不管是在加熱或是加壓前，它都會使色料、鋁、膠層，能迅速脫離薄膜而被轉(zhuǎn)移粘結(jié)在被燙印物體的表面上，這樣就說明在電化鋁和成分當(dāng)中具有一種過程是脫離層，而在脫離層中含有一種化學(xué)物質(zhì)（有機硅樹脂）。主要是幫助物質(zhì)很好的轉(zhuǎn)移，而我們做好的成品燙金材料，主要的作用就是把各種各樣的燙金材料應(yīng)有或者就是燙印到各種各樣的物品上去，也達(dá)到印在上面的效果。而在基膜層中主要的成分是（聚酯薄膜）。它主要是為了在燙印的過程中防止?fàn)C印時的拉伸與變化，使?fàn)C印的過程完好無缺。不會因為高溫度而發(fā)生絲毫的變化。且強度大、耐高溫、抗拉等性能。脫離層要有較好的脫離性能，否則會使?fàn)C印后的圖文模糊不清、露底發(fā)花，影響燙印的產(chǎn)品質(zhì)量。

電化鋁色層

色層的主要成分：成膜性、耐熱性、透明性適宜的合成樹脂和染料。

色層的主要作用有兩個：

1、顯示顏色。

2、保護燙印在物品表面的鍍鋁層圖文不被氧化。電化鋁箔的顏色根據(jù)需要有桔黃、黃、灰、紅、綠等多種。色層的顏色通過鍍鋁層后被賦予光澤，顏色有一定的變化，如黃色經(jīng)鍍鋁后為金色、灰色鍍鋁后為銀色等。對色層涂布的要求是細(xì)膩無任何小顆粒，以免出現(xiàn)砂眼而破壞涂布的均勻一致。

電化鋁鍍鋁層

鍍鋁層是將有色層等的薄膜，置于連續(xù)鍍鋁機內(nèi)的真空室內(nèi)，在一定的真空度下，通過電阻加熱，將鋁絲熔化并連續(xù)蒸發(fā)到薄膜的色層上，便形成了鍍鋁層，主要作用是反射光線，改變色層顏色的性質(zhì)，并使其呈現(xiàn)光澤。

電化鋁膠粘層

膠粘層一般用易熔的熱塑性樹脂（其種類又有多種）通過涂布機在鋁層上，經(jīng)烘干即成膠粘層。膠粘層的主要作用是將燙印材料粘結(jié)在被燙物體上。