电化学在机械行业的应用 理工学科 -> 化学
\u7406\u5de5\u5b66\u79d1->\u5316\u5b66\u89e3\uff1a
\u5728\u6e29\u5ea6\u538b\u5f3a\u76f8\u540c\u7684\u60c5\u51b5\u4e0b\uff0c\u540c\u6837\u4f53\u79ef\u7684\u6c2e\u6c14\u4e0e\u6c27\u6c14\u8d28\u91cf\u6bd4\u4e3a\u5176\u76f8\u5bf9\u5206\u5b50\u8d28\u91cf\u4e4b\u6bd4\uff0c\u6c2e\u6c14\u7684\u76f8\u5bf9\u5206\u5b50\u8d28\u91cf\u662f 14.0067\u00d72 = 28.0134 \u3002\u6c27\u6c14\u7684\u76f8\u5bf9\u5206\u5b50\u8d28\u91cf\u662f 15.9994\u00d72 = 29.9988 \u3002\u4e5f\u5c31\u662f\u8bf4\uff0c\u540c\u6837\u4f53\u79ef\u6c2e\u6c14\u4e0e\u6c27\u6c14\u8d28\u91cf\u6bd4\u4e3a 28.0134 : 29.9988 \u3002
\u5728\u7a7a\u6c14\u4e2d\uff0c\u6c2e\u6c14\u4e0e\u6c27\u6c14\u7684\u8d28\u91cf\u6bd4\u4e3a 75.47 : 23.20
\u8bbe\u6c27\u6c14\u4f53\u79ef\u4e3a V \uff0c\u6c2e\u6c14\u4f53\u79ef\u662f\u6c27\u6c14\u4f53\u79ef\u7684 x \u500d\u3002\u90a3\u4e48\u6c2e\u6c14\u4f53\u79ef\u662f Vx
(V\u00b7\u6c2e\u6c14\u5bc6\u5ea6) : (V\u00b7\u6c27\u6c14\u5bc6\u5ea6) = 28.0134 : 29.9988
(Vx\u00b7\u6c2e\u6c14\u5bc6\u5ea6) : (V\u00b7\u6c27\u6c14\u5bc6\u5ea6) = 75.47% : 23.20%
\u4e8c\u5f0f\u76f8\u9664\uff0c\u5f97\u5230
1/x = (28.0134 \u00f7 29.9988) \u00f7 (75.47% \u00f7 23.20%)
\u7b97\u5f97 x = 3.483(6)
\u6709\u6548\u6570\u5b57\u5e94\u8be5\u662f\u56db\u4f4d\uff0c\u591a\u7559\u4e00\u4f4d\u4ee5\u4fbf\u4e4b\u540e\u8ba1\u7b97\u3002
\u5982\u679c\u4f7f\u7528\u6574\u6570\u7684\u76f8\u5bf9\u539f\u5b50\u8d28\u91cf\uff0cx = 3.48538\u2026\u2026
\u8bbe\u5176\u5b83\u6c14\u4f53\u4f53\u79ef\u5206\u6570 a% \uff0c\u5bc6\u5ea6\u4e3a \u03c1 \u3002
\u6c27\u6c14\u4f53\u79ef\u5206\u6570\u4e3a (1 - a%)/(x + 1)\uff0c\u5219\u6c2e\u6c14\u4f53\u79ef\u5206\u6570\u4e3a x(1 - a%)/(x + 1) \u3002\u8fd9\u91cc\u8fb9 x \u662f\u5df2\u7ecf\u6c42\u51fa\u6765\u7684\uff0c\u662f\u7cfb\u6570\uff0ca \u624d\u662f\u672a\u77e5\u6570\u3002
\u6240\u6709\u6c14\u4f53\u7684\u4f53\u79ef\u5206\u6570\u5206\u522b\u4e58\u4ee5\u5176\u5bc6\u5ea6\u4e4b\u548c\uff0c\u7b49\u4e8e\u7a7a\u6c14\u7684\u5bc6\u5ea6\u3002\u6839\u636e\u6761\u4ef6\uff0c\u53ef\u4ee5\u5217\u51fa\u65b9\u7a0b\u7ec4
\u03c1a% + (1 - a%)/(x + 1)\u03c1\u6c27\u6c14 + x(1 - a%)/(x + 1)\u03c1\u6c2e\u6c14 = \u03c1\u7a7a\u6c14
\u03c1a% / \u03c1\u7a7a\u6c14 = 1.33%
\u7531\u4e0b\u8fb9\u8fd9\u4e2a\u65b9\u7a0b\u5f97\u5230 \u03c1 = 0.0133\u03c1\u7a7a\u6c14 / a%
\u4e8e\u662f\u4e0a\u8fb9\u90a3\u4e2a\u65b9\u7a0b\u53d8\u6210\u5982\u4e0b\u5f62\u5f0f
1.33\u03c1\u7a7a\u6c14 + (1 - a%)/(x + 1)\u03c1\u6c27\u6c14 + x(1 - a%)/(x + 1)\u03c1\u6c2e\u6c14 = \u03c1\u7a7a\u6c14
\u5176\u4e2d\u03c1\u7a7a\u6c14\u3001\u03c1\u6c27\u6c14\u3001\u03c1\u6c2e\u6c14 \u8fd8\u6709 x \u90fd\u662f\u5df2\u77e5\u7684\u4e86\u3002\u5e26\u5165\u6240\u6709\u5df2\u77e5\u91cf\uff0c\u5f97\u5230 a% = 1.154% \uff1b
\u5982\u679c\u4f7f\u7528\u6574\u6570\u7684\u76f8\u5bf9\u539f\u5b50\u8d28\u91cf\uff0ca% = 0.01152984\u2026\u2026 \u2248 1.15%
\u6c2e\u6c14\u4f53\u79ef\u5206\u6570 x(1 - a%)/(x + 1) = 76.80%
\u6c27\u6c14\u4f53\u79ef\u5206\u6570 (1 - a%)/(x + 1) = 22.05%
\u5982\u679c\u4f7f\u7528\u6574\u6570\u76f8\u5bf9\u539f\u5b50\u8d28\u91cf\uff0c\u6c2e\u6c14\u4f53\u79ef\u5206\u6570\u4e3a76.81%\uff0c\u6c27\u6c14\u4f53\u79ef\u5206\u6570\u4e3a22.04%
(1)\u8bbe\u539f\u6eb6\u6db2\u4e2d\u786b\u9178\u8d28\u91cf\u4e3aX.
H2SO4+Ba(OH)2==BaSO4+2H2O
X=98*20*17.1%/171=1.96
\u6240\u4ee5\uff0c\u539f\u6eb6\u6db2\u4e2d\u786b\u9178\u8d28\u91cf\u5206\u6570\u4e3a1.96/20*100%=9.8%
(2) ph=7\u65f6\uff0c\u6eb6\u8d28\u4e3a\u6c2f\u5316\u94a1\uff0c\u8bbe\u4e3ay
2HCl+Ba(OH)2==BaCl2+H2O
y=208*40*17.1%/171=8.32
关键字：电化学；新时代生活；未来发展；
一，什么是电化学
电化学（electrochemistry）作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。传统观念认为电化学主要研究电能和化学能之间的相互转换，如电解和原电池。但电化学并不局限于电能出现的化学反应，也包含其它物理化学过程，如金属的电化学腐蚀，以及电解质溶液中的金属置换反应。电化学在新时代应用广泛，给生活带来了极大的便利。
在物理化学的众多分支中，电化学是唯一以大工业为基础的学科。它的应用主要有：电解工业，其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业；铝、钠等轻金属的冶炼，铜、锌等的精炼也都用的是电解法；机械工业使用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整；环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物；化学电源；金属的防腐蚀问题，大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题；许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理。应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。
在物理化学的众多分支中，电化学是唯一以大工业为基础的学科。它的应用分为以下几个方面：电解工业，其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业、耐纶66的中间单体己二腈是通过电解合成的；铝、钠等轻金属的冶炼，铜、锌等的精炼也都用的是电解法；机械工业要用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整；环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物；化学电源；金属的防腐蚀问题，大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题；许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理；应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。
二，纳米技术的应用
民安说起纳米技术在锂离子电池中的应用，我第一个想到的就是LiFePO4，LiFePO4由于导电性差，为了改善其导电性，人们将其制备成了纳米颗粒，极大的改善了LiFePO4的电化学性能。此外硅负极也是纳米技术的受益者，纳米硅颗粒很好的抑制了Si在嵌锂的过程中的体积膨胀，改善了Si材料的循环性能。
近日美国阿贡国家实验室的Jun Lu在Nature nanotechnology杂志上发表文章，对纳米技术在锂离子电池上的应用进行了总结和回顾。
电灯也是，人类发明的汽灯其实已经可以做到“耀眼”的程度，一盏汽灯可以把周围十几米的范围都照得通明，没有电灯以前，英国人的路灯就是使用的汽灯。问题倒不在亮度，使用非常不便的是，每次开关汽灯都需要人爬到路灯杆上去操作。而电灯的可操作可控制性完胜汽灯，我们今天看电视，其实胶片电影可以说完全可以脱离电而存在，早期有使用煤油灯或煤气灯来放映，而胶片可以人工来转动。
而早期的留声机（不是电唱机），也不是使用电力的，而是使用发条。所以说，即使没有电，在娱乐上，我们可以看，也可以听。这是有解决方案的
如果不是电子技术的发达，除了今天电脑可以做到的（智能手机也是一种电脑），实在很难在没有现代电力能源的时代找到替代品。而一般生活中用品，即使早期手摇式电话，自带手摇发电机和干电池供电，也是脱离了现代意义的电力能源的（无需电网供电）。也就是如果不考虑成本，我们90%的生活需求可以在没有现代电力供应的条件下满足。
电化学腐蚀防护的应用，根据电化学中阴极保护/电化学防腐/排流保护的知识，在实验室中主要采用浸出法和电化学测试方法对硬质合金的电化学腐蚀性能进行研究。电化学方法主要通过动电位扫描得到硬质合金试样的极化曲线，从而得到腐蚀电位、腐蚀电流密度、临界电流密度、钝化区间最小电流密度等参数来评价硬质合金的腐蚀性能。
根据材料的电化学腐蚀行为特征, 可将金属材料分为在腐蚀介质中发生活性溶解的活性金属材料和表面可形成保护膜的钝性金属材料，对上述两种材料，利用电化学测试技术和表面分析技术, 分别探讨了表面纳米化对材料在酸性介质中电化学腐蚀行为的影响。
在所有的船舶系统中，海水系统是工作环境最恶劣的系统，它的流通介质是海水，是腐蚀性最强的天然腐蚀剂之一。所以海水系统中的管路、阀件、设备是最容易受到电化学腐蚀的。常用的防腐方法有：在不同金属接触的地方增加牺牲法兰或者牺牲管，以此削弱电解质溶液作用，中和海水中的负离子溶液作用；使用非金属材料或电位相同的金属材料，这些材料不易发生腐蚀；还有船舶上最常用的方法就是切断不同金属间的联通。
氢燃料电池，燃料电池是一种能量转化装置，它将燃料的电化学能转化成电能。它类似于电池一样也是电化学发电装置，因此被称为燃料电池。对应的采用氢气作为燃料的燃料电池就是氢燃料电池。它可以理解为水电解成氢气和氧气的逆反应。因此反应过程既清洁，又高效。因为它不受传统发动机采用卡诺循环42%左右的热效率限制。氢燃料电池的效率可轻松达到60%以上。
锂离子电池作为高效储能元件，已经广泛的应用在消费电子领域，从手机到笔记本电脑都有锂离子电池的身影，锂离子电池取得如此辉煌的成绩得益于其超高的储能密度，以及良好的安全性能。随着技术的不断发展，锂离子电池的能量密度、功率密度也在不断的提高，这其中纳米技术做出了不可磨灭的贡献。
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