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0　绪论1

0.1　电化学定义及研究内容1

0.2　电化学现象普遍存在于自然界3

0.3　电化学技术应用的广泛性3

0.3.1　化学电源3

0.3.2　金属的腐蚀与防护6

0.3.3　电解7

0.3.4　金属的表面精饰与电化学加工7

0.3.5　有机电化学9

0.3.6　生物电化学9

0.3.7　光电化学9

0.3.8　环境电化学10

0.3.9　电化学分析及检测10

0.4　电化学史话11

习题14

参考文献15

第1章　化学电池、电极与电解质溶液16

1.1　化学电池16

1.1.1　原电池的发现16

1.1.2　化学电池的若干常识17

1.2　电极反应与法拉第定律23

1.3　电解质溶液26

1.3.1　两类导体27

1.3.2　离子的迁移数及电迁移率30

1.3.3　离子迁移数的测定方法32

1.3.4　电导、电导率、摩尔电导率35

1.3.5　离子的平均活度和平均活度因子41

1.3.6　电解质溶液理论44

习题50

参考文献50

第2章 实用化学电池与电解的应用51

2.1　可逆电池与可逆电极51

2.1.1　可逆电池51

2.1.2　可逆电极52

2.2　实用化学电源54

2.2.1　电池的组成56

2.2.2　化学电源的主要性能指标57

2.2.3　化学电源的分类65

2.2.4　电池性能的测试66

2.2.5　二次电池的化成与分容70

2.2.6　常用电池简介71

2.2.7　废旧电池的危害86

2.3　电解的应用87

2.3.1　氯碱工业87

2.3.2　铜的电解精炼和铝的冶炼88

2.3.3　电镀与电刷镀89

2.3.4　电铸90

2.3.5　阳极氧化91

2.3.6　电抛光与电解加工92

2.3.7　电泳92

2.3.8 电渗析93

2.3.9　电化学除油94

习题95

参考文献96

第3章　电极电势与电池电动势97

3.1　电极电位的产生97

3.1.1　“电极／溶液”界面电势差97

3.1.2　胶体双电层100

3.1.3　接触电势101

3.1.4　液体接界电势及其消除102

3.1.5　其它因素引起的电极电势104

3.2　电池电动势的组成与测量、标准电极电势104

3.2.1 内电位104

3.2.2　电池电动势的组成105

3.2.3　标准氢电极和标准电极电势106

3.2.4　电动势的测定方法111

3.3　“电极／溶液”界面的基本性质113

3.3.1　研究“电极／溶液”界面性质的意义113

3.3.2　电毛细曲线和微分电容曲线114

3.3.3　关于电子导体和离子导体界面的真实图景122

习题124

参考文献124

第4章　平衡态电化学125

4.1 自发变化的自由能与电池电动势125

4.2　能斯特方程127

4.2.1　电池反应的能斯特方程127

4.2.2　电池电动势与热力学函数的关系129

4.2.3　电极电势的能斯特方程式130

4.3　浓差电池电动势的计算132

4.4　液体接界电势134

4.5 电化学势136

习题137

参考文献137

第5章　电极过程动力学138

5.1　分解电压与极化139

5.1.1　分解电压139

5.1.2　电化学极化和浓差极化140

5.1.3　极化曲线143

5.1.4　电解池中两极的电解产物145

5.1.5　金属离子的分离和离子共同析出147

5.2　电极反应的若干基础知识148

5.2.1　电极反应的特点148

5.2.2　电极反应速率的表示方法149

5.2.3　电极反应的基本历程150

5.2.4　电极过程的控制步骤151

5.2.5　如何研究电极过程动力学153

5.3　“电极／溶液”界面附近液相中的传质过程153

5.3.1　研究液相中传质动力学的意义153

5.3.2　扩散、电迁移、对流154

5.3.3　理想状态下的稳态扩散156

5.3.4　平面电极上切向液流中的传质过程157

5.3.5　浓差极化曲线158

5.3.6　稳态扩散与非稳态扩散159

5.3.7　静止液体中平面电极上的非稳态扩散过程160

5.3.8　双电层充放电对暂态电极过程的影响162

5.4　电化学步骤的动力学163

5.4.1　改变电极电势对电化学步骤活化能的影响163

5.4.2　电化学步骤的基本动力学参数164

5.4.3　电化学极化对净反应速率的影响166

5.4.4　电化学极化与i/i0的关系169

5.4.5　平衡电势171

5.4.6　浓度极化对电化学步骤反应速度和极化曲线的影响172

5.4.7　影响电极反应速率的因素174

5.5　氢与氧的电极过程177

5.5.1　氢析出反应177

5.5.2　分子氢的氧化181

5.5.3　氧的电还原181

5.5.4　氧析出反应182

5.6　金属电极过程183

5.6.1　金属的还原过程183

5.6.2　金属的阳极溶解与钝化现象188

习题193

参考文献194

第6章　电化学测试技术195

6.1　三电极体系195

6.1.1　工作电极197

6.1.2　辅助电极198

6.1.3　参比电极198

6.1.4　电解质溶液202

6.1.5　隔膜203

6.1.6　盐桥203

6.1.7　鲁金毛细管204

6.1.8　电解池205

6.2　电化学测试仪器206

6.3　电极动力学过程的研究方法206

6.3.1　暂态与稳态206

6.3.2　控制电流法和控制电位法207

6.4　常见电化学测量技术208

6.4.1　旋转圆盘电极208

6.4.2　循环伏安法210

6.5　电化学研究方法的发展趋势212

6.5.1　传统电化学研究技术212

6.5.2　谱学电化学213

6.5.3　组合电化学214

习题215

参考文献215

第7章　电化学交流阻抗217

7.1　阻抗之电工学基础217

7.2　电极过程的等效电路221

7.2.1　研究电极的等效电路221

7.2.2　电解槽的等效电路224

7.3　电化学阻抗的基本条件及其解析225

7.3.1 电化学阻抗的定义及其四个基本条件225

7.3.2　EIS谱图的解析226

7.4　简单电化学系统的EIS谱图229

7.5　电化学阻抗谱方法研究评价有机涂层231

7.5.1　涂层性能的EIS测试方法232

7.5.2　浸泡初期涂层体系的阻抗谱特征233

7.5.3　浸泡中期涂层体系的阻抗谱特征234

7.5.4　浸泡后期涂层体系的阻抗谱特征236

7.5.5　涂层防护性能的评价237

习题238

参考文献238

第8章　金属的腐蚀与防护240

8.1　金属腐蚀的机理241

8.1.1　金属腐蚀的本质241

8.1.2　化学腐蚀与电化学腐蚀242

8.1.3　腐蚀电池244

8.1.4　电化学腐蚀的次生过程249

8.1.5　腐蚀极化图250

8.1.6　腐蚀动力学252

8.2　金属腐蚀破坏的形态255

8.2.1　全面腐蚀256

8.2.2　局部腐蚀258

8.3　金属在自然环境中的腐蚀264

8.3.1　大气腐蚀264

8.3.2　土壤腐蚀267

8.3.3　淡水腐蚀268

8.3.4　海水腐蚀268

8.4　金属的防腐270

8.4.1　金属的防腐蚀机理270

8.4.2　金属腐蚀的控制272

8.4.3　腐蚀防护设计278

习题281

参考文献282