電化學(xué)方法

電化學(xué)方法是研究化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系以及轉(zhuǎn)化過程中有關(guān)現(xiàn)象和規(guī)律的方法。主要研究兩類導(dǎo)體(電子導(dǎo)體、離子導(dǎo)體)形成的帶電界面現(xiàn)象及其所發(fā)生的變化。電化學(xué)方法無論在濕法冶金、電解精煉、氯堿工業(yè)、化學(xué)電源等工業(yè)生產(chǎn)中，還是在電分析及金屬腐蝕與防護等應(yīng)用技術(shù)中都占據(jù)著重要的地位。隨著電子、材料、航天、能源、化工、冶金、機械、環(huán)境保護等科技部門發(fā)展過程中所提出的各種新要求，該法的應(yīng)用范圍在一天天擴大。

電化學(xué)方法的應(yīng)用主要有以下幾個方面：①電解法，用該法制備各種有機化合物的電合成，不但可以解決某些有機物由于穩(wěn)定性較差不宜在高溫下反應(yīng)的問題，而且可通過電極材料和電極電位的選擇來引發(fā)和控制經(jīng)典的有機物聚合反應(yīng)，大大改善聚合物的物理化學(xué)性能。此外，在環(huán)境污染治理中，也大量應(yīng)用電解法。②電催化方法，它是根據(jù)不同的電極材料能夠強烈改變電化學(xué)反應(yīng)速度這一特點發(fā)展起來的，可以節(jié)約電解過程的電能，提高燃料電池的工作性能。③燃料電池，自60年代以來，燃料電池的研制和發(fā)展受到很大的注意，它的能量利用率高達80%以上，以H2作燃料的H2—O2燃料電池已研制出來，但成本很高，只能用于宇航等特殊場合。將來如能發(fā)展成性能高、價廉、壽長的電極催化劑，燃料電池就有可能被普遍采用，作為小型的區(qū)域性電站，以發(fā)揮它在不同大小、不同負(fù)荷條件下能量效率都比較高的特點。 2100433B

電化學(xué)分離方法控制電位的電解分離法

當(dāng)溶液中存在兩種或兩種以上的金屬離子時,如果它們的還原電位相近,例如Cu（標(biāo)準(zhǔn)電極電位E°= 0.345伏）和Bi(E°= 0.2伏)，則在電解時都會還原析出,達不到分離的目的。

電化學(xué)分離方法汞陰極電解分離法

圖1表示，汞陰極電解分離法的裝置可以進行電解分離，棄去汞陰極中的重金屬，溶液中的離子可用其他方法測定。如果要測定殘留在汞中的微量金屬，可將汞蒸去，再用其他方法測定金屬。但本法主要用于分離金屬離子。

電化學(xué)分離方法內(nèi)電解分離法

在酸性溶液中，利用金屬氧化－還原電位的不同,可以組成一個內(nèi)電解池,即不需要外加電壓就可以進行電解。例如要從大量鉛中分離微量銅，在硫酸溶液中Cu比Pb先還原，因此可將鉛板作為一個電極，與鉑電極相連，組成一個內(nèi)電解池，它產(chǎn)生一個自發(fā)的電動勢,來源于Pb的氧化和Cu的還原。這個電動勢使反應(yīng)能夠進行，直到電流趨近于零時，內(nèi)電解池就不再作用了。內(nèi)電解可以分離出微量的容易還原的金屬離子，缺點是電解進行緩慢，因此應(yīng)用不廣。

電化學(xué)分離方法電滲析法

液體中的離子或荷電質(zhì)點能在電場的影響下遷移。由于離子的性質(zhì)不同,遷移的速率也不同,正負(fù)電荷移動的方向也不同。當(dāng)在電池的兩極加上一個直流電壓時，可以把一些有機物的混合物分離。如臨床實驗中常用此法研究蛋白質(zhì)，將試樣放在一個載器上，外加電場后,荷電質(zhì)點沿著載器向電荷相反的電極遷移,因它們移動的速率不同而分離，一般能把血清蛋白分成五部分。改進實驗技術(shù)可使?jié)饪s斑點的寬度達到25微米左右，然后進行電滲析，可將血清蛋白分成二十個很清晰的部分。2100433B

利用電化學(xué)手段分離溶液中的金屬離子、有機分子的方法，共分四類。