マインドマップギャラリー 電気化学の概要
この導電率と電気分解の知識の要約は、核となる内容をすべて網羅し、知識のポイントを要約して整理しており、誰でも学習するのに非常に便利です。学習効率を高めるための試験の復習やプレビューに適しています。急いで集めて一緒に学びましょう!
2024-11-01 10:29:13 に編集されましたルミ:精神的な目覚めの10次元。あなたが自分自身を探すのをやめるとき、あなたが探しているのはあなたを探しているので、あなたは宇宙全体を見つけるでしょう。あなたが毎日忍耐することは何でもあなたの精神の深みへの扉を開くことができます。沈黙の中で、私は秘密の領域に滑り込み、私は私の周りの魔法を観察するためにすべてを楽しんだが、何の騒ぎをしなかった。翼で生まれたときに、なぜcraいるのが好きですか?魂には独自の耳があり、心が理解できないことを聞くことができます。すべてへの答えを内向きに求めてください、宇宙のすべてがあなたの中にあります。恋人たちはどこかで会うことはなく、この世界には別れもありません。傷は光があなたの心に入るところです。
慢性心不全は、心拍数の速度の問題だけではありません!これは、心筋収縮と拡張期機能の減少によって引き起こされ、それが不十分な心拍出量につながり、肺循環の鬱血と全身循環のうっ血を引き起こします。原因、誘導、補償メカニズムまで、心不全の病態生理学的プロセスは複雑で多様です。浮腫を制御し、心臓の前面と後負荷を減らし、心臓の快適機能を改善し、基本的な原因を予防し、治療することにより、この課題に効果的に対応できます。心不全とマスタリング予防と治療戦略のメカニズムと臨床的症状を理解することによってのみ、心臓の健康をよりよく保護できます。
虚血再灌流損傷は、臓器や組織が血液供給を回復すると、細胞機能と代謝障害、構造的損傷が悪化する現象です。その主なメカニズムには、フリーラジカル生成の増加、カルシウム過負荷、および微小血管および白血球の役割が含まれます。心臓と脳は一般的な損傷した臓器であり、心筋の代謝と超微細構造の変化、心機能の低下などの変化として現れます。予防と制御の測定には、フリーラジカルの除去、カルシウム過負荷の減少、代謝の改善、低温、低温、低圧などの再灌流条件の制御が含まれます。これらのメカニズムを理解することは、効果的な治療オプションの開発に役立ち、虚血性損傷を軽減するのに役立ちます。
ルミ:精神的な目覚めの10次元。あなたが自分自身を探すのをやめるとき、あなたが探しているのはあなたを探しているので、あなたは宇宙全体を見つけるでしょう。あなたが毎日忍耐することは何でもあなたの精神の深みへの扉を開くことができます。沈黙の中で、私は秘密の領域に滑り込み、私は私の周りの魔法を観察するためにすべてを楽しんだが、何の騒ぎをしなかった。翼で生まれたときに、なぜcraいるのが好きですか?魂には独自の耳があり、心が理解できないことを聞くことができます。すべてへの答えを内向きに求めてください、宇宙のすべてがあなたの中にあります。恋人たちはどこかで会うことはなく、この世界には別れもありません。傷は光があなたの心に入るところです。
慢性心不全は、心拍数の速度の問題だけではありません!これは、心筋収縮と拡張期機能の減少によって引き起こされ、それが不十分な心拍出量につながり、肺循環の鬱血と全身循環のうっ血を引き起こします。原因、誘導、補償メカニズムまで、心不全の病態生理学的プロセスは複雑で多様です。浮腫を制御し、心臓の前面と後負荷を減らし、心臓の快適機能を改善し、基本的な原因を予防し、治療することにより、この課題に効果的に対応できます。心不全とマスタリング予防と治療戦略のメカニズムと臨床的症状を理解することによってのみ、心臓の健康をよりよく保護できます。
虚血再灌流損傷は、臓器や組織が血液供給を回復すると、細胞機能と代謝障害、構造的損傷が悪化する現象です。その主なメカニズムには、フリーラジカル生成の増加、カルシウム過負荷、および微小血管および白血球の役割が含まれます。心臓と脳は一般的な損傷した臓器であり、心筋の代謝と超微細構造の変化、心機能の低下などの変化として現れます。予防と制御の測定には、フリーラジカルの除去、カルシウム過負荷の減少、代謝の改善、低温、低温、低圧などの再灌流条件の制御が含まれます。これらのメカニズムを理解することは、効果的な治療オプションの開発に役立ち、虚血性損傷を軽減するのに役立ちます。
電気化学の概要
電解液
イオンの電気移動度と移動数
イオン移動度(イオン移動度):u r=u*dE/dl 陽イオンの水素イオンが最も電気移動度が高く、陰イオンの水酸化物が最も電気移動度が高い
マイグレーション数 t₁ t₁=I₁/I t1 t2=1
移動数と電気移動度の関係: t₁=u₁/u₂ u₁
各種イオン: t₁=Q₁/Q=I₁/I ∑t₁ ∑t₂=1
イオンマイグレーション数の求め方:①ヒットルフ法(見かけのマイグレーション数またはヒットルフマイグレーション数を測定)、②界面移動法、③起電力法
電解液のコンダクタンス
コンダクタンス:抵抗の逆数はコンダクタンス R=1/G
導電率κ:G=κA/l Aは面積、lは長さ 単位:S/m。
モル伝導率 Λm: 1 mol の電解質を含む溶液を単位距離離れた伝導率セルの平行電極間に置いたときのコンダクタンスを指します Λm=κ/c 単位: S*m2/mol
導電率セル定数 Kcell: Kcell=l(長さ)/A(面積)=κ(導電率)*R(抵抗)
導電率と濃度の関係
特定の濃度範囲内では、強電解質の導電率は濃度が増加するにつれて増加し、その後、濃度が増加するにつれて減少しますが、濃度が増加すると解離度が減少するため、弱電解質の導電率は濃度によって大きく変化しません。
画像: κ-c
濃度の関数としてのモル伝導率
強電解質 Λm = Λ∞m (1-β√c)、つまり、濃度が非常に薄い場合 (0.001 mol/L 以下)、強電解質の Λm と √c は弱電解質の Λm と √c に直線関係になります。 c は依然として線形関係ではありません。
画像: Λm-√c
イオンの独立運動の法則とイオンのモル伝導率
無限に希薄な溶液中では、各イオンは独立して移動し、電解質の Λ∞m 値は 2 つのイオンの限界モル伝導率の合計と考えることができます。 1-1 価数型の電解質 Λ∞m=Λ∞m ( ) Λ∞m (-) CaCl2、Λ∞m=Λ∞m (Ca2 ) 2Λ∞m (Cl-) などの異なる価数の電解質。
弱電解質の限界モル伝導率の求め方: Λ∞m (HAc) = Λ∞m (HCl) Λ∞m (NaAc) - Λ∞m (NaCl)
タイプ 1-1 強電解質溶液: t =Λm /Λm t∞ =Λ∞m /Λ∞m Λm=zuF (この式は、正イオンと負イオンのモル伝導率と究極のモル伝導率の両方に適用されます。
応用
水の純度をテストする
弱電解質の解離度および解離定数を計算する
解離度 α=Λm/Λ∞m Λm=α(u- u )F Λ∞m=(u- u )F
難溶性塩の溶解度の測定
κ (AgCl) = κ (溶液) - κ (H₂O) Λm (AgCl) = κ (AgCl)/c (AgCl) ここでの c の単位は mol/m3 ですが、質問には mol が必要であることに注意してください。 /m3 または mol/dm3 (L)
電気伝導度滴定
転換点は滴定の終点です
電気化学の基本概念と電気分解の法則
電子伝導体: 自由電子の方向性の移動に依存して電気を伝導し、伝導プロセス中に化学変化を受けません。特徴:温度が上昇すると抵抗が増加します
イオン伝導体: イオンの方向性の移動 (つまり、イオンの方向性の移動) に応じて電気を伝導します。特徴:温度上昇、抵抗低下
ファラデーの電気分解の法則: ① 電極上 (つまり、二相界面) で化学変化を受ける物質の量は、導入された電荷の量に比例します。 ② 複数の電解槽を直列に接続すると、一定の電荷を流すと、各電解槽の電極上の化学変化物質の量が等しくなります。
Q=zFξ F=96500C/mol
Q=それ
電流効率:ファラデーの電気分解の法則に従って計算:必要な理論電荷/実際に消費される電荷 *100%
電解質の平均活量と平均活量係数
アクティビティ:
モル濃度: m
活性係数:γ
1-1 価数タイプ: a±= (γ±)*(m±)/mΘ mΘ は補正単位です
その他の価格タイプ
イオン強度
I=0.5∑ (mB) (Z²B) B: 溶液中のすべてのイオン ZB: イオンの価数 (Book 36 例 8.10)
強電解液理論
リラックス効果
中心にプラスイオン、周辺にマイナスイオンがあるものを例に挙げます。外部電場の作用により、中心の陽イオンが陰極に向かって移動し、周囲のイオン雰囲気の平衡状態が崩れます。しかし、クーロン力により、イオンは新しいイオン雰囲気を再構築する必要があり、同時に元のイオン雰囲気は解体されなければなりません。しかし、新しいイオン雰囲気を確立する場合でも、古いイオン雰囲気を解体する場合でも、この時間を緩和時間と呼びます。イオンは常に移動しているため、中心イオンの新しいイオン雰囲気が完全に確立されておらず、古いイオン雰囲気が完全に解体されておらず、非対称イオン雰囲気が形成されています。この非対称なイオン雰囲気は、電場内の中心イオンの移動に対する抵抗を生み出し、これはしばしば緩和力と呼ばれます。イオンの移動速度が低下するため、モル伝導率が低下します。
電気泳動効果
外部電場の作用下で、中心イオンとその溶媒和分子は同時に特定の方向に移動しますが、反対の電荷を持つイオン雰囲気は溶媒和分子とともに反対方向に移動し、それによって粘度が増加し、ブロッキングが起こります。溶液中のイオンの動きは電気泳動効果と呼ばれます。イオンの移動速度が低下するため、モル伝導率が低下します。
電気分解と分極
分解電圧
電気エネルギーを化学エネルギーに変換する装置を電解槽といいます。
理論分解電圧
電解質溶液の連続電気分解を可能にするために印加しなければならない最小電圧は、理論分解電圧と呼ばれます。
E (理論分解) = E (可逆)
実際の分解電圧
実際の分解電圧 > 可逆分解電圧
理由:電極の分極
分極化
電極の分極
電流が電極を通過すると、電極電位はその可逆値から逸脱します。
過電圧/過電圧
特定の電流密度における電極電位ψ不可逆と可逆電位の差
原因
濃度分極
電気分解過程において、電極付近の溶液の濃度とバルク溶液(電極から遠く離れた濃度が均一な溶液のこと)の濃度の差によって生じます。主な理由は、イオンの拡散速度が反応速度に直接比例しないことです。
抵抗分極
電気化学的分極
印加電圧はバッテリーの逆起電力より大きくなければなりません
電気化学的過電圧
電極反応をスムーズに進行させるために印加される追加電圧を電気化学的過電圧といいます。
理由
電極の反応は通常いくつかの段階で行われるため、これらの段階のうちの 1 つは反応速度が比較的遅く、比較的高い活性化エネルギーを必要とする場合があります。
分極曲線
電解槽
逆エイトカーブ
一次電池
ポジティブ8カーブ
一次電池の負極の分極曲線がアノード分極曲線です。
過電圧によりアノード電極の電位が上昇し、カソード電極の電位が低下します。
電気分解中の電極上での競合反応
金属の析出と水素過電圧
カソードが負であるほど安定し、アノードが正であるほど安定します。
金属イオンの分離
応用
金属の電気化学腐食
金属表面が媒体と接触したときのマイクロ電池の形成による電気化学反応によって引き起こされる腐食。
水素発生腐食
酸素吸収腐食
酸性条件下では水素発生腐食よりも酸素吸収腐食が進行しやすい
金属の防食
非金属保護層
ペイント
金属保護層
クロムメッキ
電気化学的保護
犠牲陽極の陰極防食方法
外部電源経由
腐食防止剤による保護を追加する
陰極または陽極プロセスの速度を遅くするか、電極表面を覆って腐食を防ぎます。
金属の不動態化
化学動力源
一次電池
バッテリー内の反応物質は、電気化学反応により放電されると再利用できません。
乾電池
空気亜鉛電池
二次電池
バッテリーを放電した後、再び放電する前に充電方法によって活物質を回復することができ、充放電プロセスをサイクル内で何度も繰り返すことができます。
鉛蓄電池
PbO₂(秒) Pb(秒) 2H₂SO₄(水溶液)=2PbSO₄(秒) 2H₂O(l)
燃料電池
燃料の化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する装置
脱分極剤
カソードデポラライザー
陽極デポラライザー