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一、电化学的研究对象和意义1

目录1

二、冶金电化学的主要任务及研究方法2

第一篇 水溶液冶金电化学5

第一章 活度系数和离子互吸理论5

第一节 电解质溶液的分类5

第二节 水的结构和离子－溶剂间的相互作用6

第三节 电解质溶液的活度和活度系数8

一、电解质溶液的活度和活度系数的定义8

二、电解质平均活度系数和离子平均活度系数9

三、关于标准状态10

四、离子强度定义及其意义11

第四节 离子间的相互作用——离子互吸理论12

第一节 离子淌度、迁移数和比电导之间的关系19

第二章 电解质水溶液的动态性质19

第二节 当量电导及德拜－尤格尔－盎萨格理论简介21

一、当量电导与浓度和温度的经验规律21

二、德拜－尤格尔－盎萨格电导理论大意22

第三节 扩散系数和离子无规则运动的联系25

第四节 扩散系数、淌度和当量电导之间的关系27

第五节 扩散系数和粘度之间的关系30

第三章 电化学体系的相间电位和热力学33

第一节 相间电位和电化学位33

第二节 电池、电极符号和标准电极电位表36

一、电池和电极符号的国际规定36

二、标准电位的实验测定及应用37

一、可逆电池与热力学函数的关系41

第三节 电化学体系的热力学41

二、电位－pH图原理和标准电位的热力学计算43

第四章 双电层及其结构模型48

第一节 研究界面电化学的意义48

第二节 电毛细管曲线及双电层电容49

一、电毛细管曲线及微分电容的测定方法49

二、电毛细管曲线及其热力学意义51

第三节 双电层结构模型简介57

一、平板电容器的双电层模型57

二、分散双电层模型58

三、吸附双电层模型58

四、双电层结构理论的发展61

第一节 电极反应中的传质方式63

第五章 电极过程扩散动力学63

第二节 扩散电流和电迁移电流64

第三节 经典浓差极化方程67

一、反应产物生成独立相68

二、反应产物可溶时的浓差极化方程70

第四节 极谱原理及其应用72

一、极谱原理72

二、极谱的应用75

第五节 对流扩散理论大意76

笫六节 旋转圆盘电极79

第七节 恒电位和恒电流条件下的非稳态扩散81

一、菲克第二扩散定律81

二、在恒电位和恒电流条件下扩散方程式的求解84

三、恒电位下菲克第二定律解的意义及应用87

四、恒电流下菲克第二定律解的意义及应用90

第一节 电化学步骤的动力学方程96

一、塔菲尔公式96

第六章 电化学步骤动力学基础96

二、巴特勒－伏尔默（Butle■Vo1mer）方程的推导97

第二节 几种特定情况下的电化学动力学方程式100

一、当电位处在平衡条件下的情况100

二、当■x（iA）》i0时的情况102

三、当■x（iA）《i0时的情况103

第三节 电子分步传递的电化学反应105

第四节 浓差极化和电化学极化共同控制的过程108

第五节 前置或随后化学转化步骤对极化的影响109

第七章 金属的电极结晶113

第一节 概述113

一、形成三维晶核时的相变极化114

第二节 形成晶核时的相变极化114

二、形成二维晶核时的相变极化117

三、表面扩散迟缓引起的相变极化117

第三节 金属电极结晶过程机理的数学模型分析118

一、平均吸附离子随时间变化的表达式119

二、关于总电流的表示式120

三、关于控制步骤（即数学模型合理性的论证）121

第四节 影响电极结晶生长的因素124

一、过电位与交换电流密度的影响124

二、电解液组成对电极结晶的影响126

三、金属离子浓度和电流密度的影响127

四、晶体缺陷对电极结晶的影响128

五、有机表面活性添加剂的影响129

第一节 确定电极反应机理的一般方法132

第八章 氢和氧析出的电极过程机理132

第二节 氢析出的电极过程机理133

一、概述133

二、缓慢放电机理136

三、复合脱附机理138

四、电化学脱附机理139

第三节 其他一些重要的机理判据140

一、控制步骤计量数？140

二、覆盖度θ141

三、反应级数的测定141

四、反应活化能的测定142

第四节 氧析出的反应机理142

第二节 铁的电沉积和溶解过程机理分析148

第一节 概述148

第九章 金属电极过程机理分析148

第三节 暂态法在电极动力学参数测定中的应用156

一、从极化曲线确定电极动力学参数156

二、从电位－时间曲线确定电极动力学参数157

三、交流阻抗法确定电极动力学参数简介159

第十章 离子的共同放电163

第一节 研究离子共同放电的意义及条件163

一、研究离子共同放电的意义163

二、几种离子共同放电的基本条件163

第二节 影响析出金属的纯度或合金组成的因素166

一、待沉积金属离子的比值对合金组成比值的影响167

二、电流密度、搅拌和温度的影响170

第三节 汞齐电解冶金基础171

三、双电层结构对离子共同放电的影响171

第十一章 阳极过程和半导体电极175

第一节 不溶性阳极和可溶性阳极175

一、研究阳极过程的意义175

二、不溶性阳极材料及应用175

三、可溶性阳极的溶解特点176

第二节 阳极钝化现象和周期反向电解180

第三节 阳极的自动溶解——金属的电化学腐蚀186

第四节 半导体电极190

一、半导体的特点及电化学行为190

二、半导体电极反应机理191

二、铁、钴和镍的交换电流及传递系数196

一、铁族金属的一般电化学性质196

第一节 铁族金属电解生产原理及金属粉末的制取196

第十二章 金属的提取和精炼196

三、镍电解精炼技术条件的选择198

四、电解法制取金属粉末202

第二节 锑自硫化碱溶液中的电解提取204

一、电解液的组成204

二、阴极过程205

三、阳极过程206

四、关于电流效率的影响因素206

第二篇 离子熔体及固体电解质电化学209

第十三章 熔盐结构和性质组成图209

第一节 熔盐结构模型简介209

一、研究熔盐的意义及其特点209

二、空穴模型的基本概念213

三、细胞模型的基本概念214

四、熔盐中络合离子形成的概念216

第二节 熔盐的熔点和熔度图217

一、纯盐的熔点和沸点217

二、混合熔盐的冰点下降现象219

三、混合熔盐的熔度图221

第三节 粘度、表面张力与组成的关系224

第十四章 熔盐中的动态性质228

第一节 熔盐中的扩散228

一、纯熔盐中的扩散228

二、混合熔盐中离子的扩散229

第三节 熔盐电导与其它动态性质的关系231

一、熔盐电导的定义和测定原理231

三、扩散系数和粘度之间的关系231

二、纯熔盐电导与结构的关系232

三、熔盐电导与温度的关系233

四、熔盐电导与扩散系数的关系234

五、熔盐电导与粘度的关系236

六、电导等温线与组成的关系236

第三节 熔盐中离子迁移数238

一、纯熔盐中迁移数的概念238

二、混合熔盐中迁移数的计算和应用239

第十五章 熔盐电池及其应用243

第一节 熔盐电池的热力学243

一、可逆电池与热力学函数的关系243

二、熔盐结构的热力学模型简介247

三、熔盐电池应用的几个实例249

一、气体电极255

第二节 熔盐中的参比电极255

二、金属电极257

三、玻璃电极258

第三节 关于熔盐中电位序问题的讨论258

第十六章 熔盐电极过程265

第一节 熔盐分解电压及极化现象265

一、分解电压265

二、熔盐电解的极化现象和研究方法简介267

第二节 铝电解机理的探讨272

第三节 镁电解生产原理275

一、电解质组成的选择275

二、电解质组成的电化学性质277

第四节 高熔点金属的熔盐电解278

第十七章 金属在熔盐中的溶解280

第一节 金属的溶解及其研究方法280

一、化学分析法280

二、相图和冰点降低法281

三、电化学测定法281

第二节 金属在熔盐中的溶解机理284

一、生成低价化合物理论284

二、生成原子－分子溶液285

三、生成离子电子熔体286

第三节 影响金属溶解的因素287

第四节 金属在熔盐中的溶解平衡290

一、金属在其本身熔盐中的溶解平衡290

二、金属在非本身熔盐中的溶解平衡291

第一节 法拉第定律在熔盐电解中的适用性292

第十八章 熔盐电解电流效率和阳极效应292

第二节 电流效率的各种影响因素293

一、温度的影响294

二、电流密度的影响294

三、极间距离和电解槽结构形式的影响295

四、电解质组成的影响295

第三节 阳极效应及其产生的原因296

第十九章 炉渣的电化学性质301

第一节 熔渣的离子结构模型301

第二节 在熔渣中的迁移现象305

一、熔渣电导305

二、扩散系数307

一、金属－渣体系的电毛细管曲线308

第三节 金属－渣体系的界面现象308

二、在金属－熔渣界面上的双电层309

第四节 金属－熔渣体系的电化学平衡313

第二十章 固体电解质电化学316

第一节 概述316

第二节 固体电解质的分类和导电机理316

一、固体电解质的特点和分类316

二、固体电解质的导电机理318

第三节 固体电解质电池的类型和应用324

一、生成型电池的构成和应用324

二、浓差电池的构成和应用326

三、氧浓差电池在炼钢、炼铜等工业中的应用330

四、固体电解质电池在冶金反应动力学中的应用333

附录335

主要参考书351