宏电DTU维修手册

国内外有关生物电化学的书籍

1、电化学与生物传感器 张学记化学工业出版社（2009-7-1） 目录：第1章 NO电化学传感器 第2章农药生物传感器 第3章葡萄糖电化学生物传感器 第4章离子选择性电极的新进展 第5章电化学免疫分析及免疫传感器研究进展 第6章超氧化物电化学及生物传感器：原理、进展及应用 第7章场效应器件检测带电大分子：可行性和局限性第8章生物样品中H2S产物的电化学传感器 第9章免疫传感器的最新进展 第10章用于体内pH测定的微电极 第11章生物芯片——原理与应用 第12章生物燃料电池 第13章基于电活性无机多晶体的化学及生物传感器 第14章基于纳米粒子的生物传感器和生物分析 第15章基于碳纳米管的电化学传感器 第16章基于溶胶?凝胶材料固定生物分子的生物传感器 第17章基于蛋白质直接电子转移的生物传感器 2、医学生物电化学方法 考利达吉林人民出版社（1983-06） 3、龋病与生物电和自由基 黄力子第四军医大学出版社; 第1版 (2003年1月1日) 目录：第一篇龋病发病机理的生物电化学理论的提出 第二篇电化学人工龋模型的建立及其意义 第三篇龋病发病机量与自由基 4、生物电分析化学 金文睿汪乃兴彭图治赵昕山东大学出版社（1994-10）

1、Modern Bioelectrochemistry Gutmann, Felix、 Keyzer, Hendrik Springer-Verlag New York Inc. (2012-03) 2、Bioelectrochemistry: Fundamentals, Experimental Techniques and Applications P. N. Bartlett WileyBlackwell (2008-06) 3、Elsevier Science E. Palecek(2006-02) 4、Bioelectrochemistry: Charge Separation Across Biomembranes - Proceedings of the Nineteenth Course of the International School of Biophysics, Held in Erice, Italy, Novemeber 13-18, 1988 No. 3 Blank, Martin、 Milazzo, Giulio Kluwer Academic/Plenum Publishers (1991-01) 5、生物电化学：生物氧化还原反应 6、（意）[米拉佐]https://www.wendangku.net/doc/6d16075235.html,azzo，（美）[布兰克]Martin Blank合编；肖科等 译天津科学技术出版社（1990） 目录：第1章生物电化学和生物能学 第2章进行氧化还原反应的一般准则 第3章光合作用——选题 第4章生物酶氧化还原反应的能力学 第5章生物电化学的动力学：在电极上和溶液中的光氧化还原反应 第6章生物电化学中现代伏安方法的应用 7、生物电化学系统:从胞外电子传递到生物技术应用（Bioelectrochemical systems : from extracellular electron transfer to biotechnological application） [比] 瑞贝（KorneelRabaey），等著。王爱杰、任南琪、陶虎春等译科学出版社 (2012-06) 目录：第1章生物电化学系统：面向环境和工业生物技术的新方法第2章微生物利用生物质产能 第3章酶燃料电池及其与BES／MFC的互补关系 第4章基于可溶性化合物的电子穿梭 第5章从微生物到电子活性表面的直接电子传递 第6章生物电化学系统中的基因改造微生物 第7章电化学损失 第8章分析生物电化学系统的电化学方法 第9章生物电化学系统中的材料 第10章影响BES性能的技术因素及规模化的瓶颈 第11章有机物氧化 第12章生物电化学系统中硫化物的转化 第13章生物电化学系统中的化学催化阴极 第14章反应器中的生物电化学还原

微生物电化学测试系统技术参数

微生物电化学测试系统技术参数 1. 工作条件 1.1 电源：220V，50Hz； 1.2 仪器运行的持久性：仪器可连续正常运行； 1.3 工作条件及安全性要求符合中国及国际有关标准或规定。 2. 电化学测试系统 2.1 系统组成：电化学工作站主机1台、软件1套、电极线等配件若干； 2.3 槽压：±30V；施加电位：±10 V； 2.4 电位精度：±0.2%； 2.5 电位分辨率：0.3μV； 2.6 ★最大输出电流：±2A；最小电流1nA；可扩展到20A； 2.7 施加及测量电流精度：全量程±0.2%； 2.8 ★输入偏置电流：<1 pA；ECD最小电流分辨率：0.3fA（硬件测量），测试可自动扣除背景基线电流。 2.9 ★交流阻抗硬件输出频率范围：10μHz-32MHz；1Ω的样品在1Hz下的阻抗测量精度（阻抗精度图）：0.3%；频率信号类型：单正弦波、五正弦波、十五正弦波； 2.10 阻抗模块除进行常规的交流阻抗测试外，可以调制外部信号，进行EHD，IMPS，IMVS测试。 2.11 仪器可扩BA双恒电位仪功能，能同时测试两个工作电极，共用辅助和参比。 2.12 仪器接口：USB；电极连接方式：2，3，4电极； 3. 微生物电解池 3.1 定制电解池； 3.2 预留测试窗口，微生物可直接在池内生长，直接进行电化学测试； 3.3 带通气口和出气口； 3.4 含定制的参比电极及辅助电极； 4. 电化学软件 4.1 软件可自由安装在任意一台计算机上并可脱机运行，用户可用其对测得的数据进行离线分析； 4.2 ★软件可以与第三方设备联用，如控制旋转圆盘电极转速、恒温槽，红外、紫外等；阻抗拟合软件最好具有最新开发的模型，以便能对数据进行深入解析。 4.3 软件支持修改内置标准测试方法，支持组合测试，支持用户创建自己的测试方法；软件兼容并支持LabView，VB等软件的控制，支持软件的二次开发。 5. 技术服务与售后要求 5.1 ★仪器厂家在湖北设有办事处，有售后工作服务人员；

常见表面处理技术介绍

常见表面处理技术介绍 电镀(电沉积) 化学镀阳极氧化(铝, 镁, 钛及它们的合金 化学氧化(铝及其合金,钢铁等等) 电化学及化学转化学铬酸监处理(钢铁上的锌,铬镀层,铝, 镁, 铜) 磷酸监处理(磷化) 热浸镀(常用的有热浸锌, 锡, 铝, 铅) 火焰喷涂 气喷涂 爆炸喷涂 热濆涂电弧喷涂 电濆涂等离子喷涂 高频感应喷涂 橡胶涂层 非金属涂覆塑料涂层 油漆涂层 渗镀 化学气象沉积 扩散涂镀真空镀膜 包镀 达克罗(Dacromet,浸入锌–铝,锌–铝等浆液中,形成涂层,然后烘烤干燥成膜) 1.磷酸监皮膜处理 大陆称为磷化处理 1.1磷酸监皮膜处理 2H3PO4+M→M(H2PO4)+H2 3M(H2PO4)2→4H3PO4+M3(PO4)2 M(H2PO4)2→MHPO4+H3PO4 生成的M3(H2PO4)2和MHPO4为磷酸监膜的主要成分 1.2磷酸监皮膜的性质和用途 (1)耐蚀性 在大气条件下很稳定,在有机油类,苯,苯及各种气种体燃料中有很好的耐蚀性.但磷酸监皮膜不耐酸,碱,

氨,海水及水蒸气等.磷酸监膜经过封闭处理后能大大提高其耐蚀性. (2)吸附性 磷酸监膜具有多孔构,有很好的吸附性,因此常用作油漆的底层和吸附润滑油后作为减摩层和润滑层. (3)电绝缘性 磷酸监膜是高电阻膜层,有很好的电绝缘性,击穿电压为240~250V,涂绝缘漆后可耐1000~1200V,又由于磷酸监膜不影响透磁性,因此常用作电磁装置的硅钢片. (4)不粘附熔融金属的特性 此特性用于在热浸锌,锡铅合金时保护不需要浸涂部分.在浇铸减摩合金和电机铸铝转子时,将钢膜作磷酸监处理,以防粘附. 1.3邻酸监膜成机理和构成 1.4分类 钢铁用化成处理剂 铝用化成处理剂 锌用化成处理剂 不锈钢用化成处理剂 铜用化成处理剂 镁用化成处理剂 其他化成处理剂 涂装打底用的化成处理剂 塑性加工用化成处理剂 防锈用化成处理剂 耐磨用化成处理剂 绝缘用化成处理剂 塑料迭片用化成处理剂 涂装打底用皮膜特点: 致密, 均匀, 薄得适当 结晶粗大会吸入涂料而减少光泽:不均匀会降低涂装后的耐蚀性;由于磷酸监膜很硬很脆,皮膜过厚的话,涂装后遭后到弯曲或冲击等外力时,即使别无缺陷,也可能脱落. 防锈用皮膜特点: 致密, 均匀, 厚度越厚越好,孔隙率越低越好. 表

3 氧化还原与电化学

3 氧化还原与电化学 一、实验目的 1.了解原电池的组成及其电动势的粗略测定； 2.认识浓度、介质的酸碱性对氧化还原的影响； 3．认识一些中间价态物质的氧化还原性； 4.了解电化学腐蚀的基本原理及其防止的方法。 二、实验原理 1.原电池组成和电动势 利用氧化还原反应产生电流的装置叫做原电池。 原电池负极氧化反应 正极还原反应 正负极间必须用盐桥连接。 原电池电动势应为 2.浓度、介质对电极电势和氧化还原反应的影响 （1）浓度对电极电势的影响 例如： （2）介质的酸碱性对电极电势的影响 例如： (a) 2Zn e -2Zn +=22Cu e Cu ++=E E ??=正 - 负 22Zn e Zn +-=2220.059 Zn /Zn Zn /Zn lgc(Zn )2+θ++?=?+ 32C 1O 6H 6e C 13H O -+- +++? 1.45V θ?=3 3 63 C1O /C1C1O /C1[c(C1O )/c ][c(H )/c ]0.0591g 6[c(C1)/c ] - - -- - +-=+θθθ ??

(b) (c) (d) 3．物质的氧化还原性 例如 4.电化学腐蚀及其防止 吸氧腐蚀阳极 阴极 差异充气腐蚀 表面处高大，为阴极； 深处低，小，为阳极。 防腐蚀可用牺牲阳极法、外加电流法、缓蚀剂法。乌洛托品（六次甲基四胺）可作钢铁在酸性介质中的缓蚀剂。 三、仪器和药品 1.仪器 直流伏特计（0~3 V ）（公用）盐桥（公用）① 242MnO 8H 5e Mn 4H O -++ +++?22448 42MnO /Mn MnO /Mn [c(MnO )/c ][c(H )/c ]0.0591g 5[c(Mn )/c ] -+-+ -θ+θθ +θ?=? +422MnO 2H O 3e MnO (s)4OH -- +++?MnO /MnO 4 2 4 2 44 MnO /MnO [c(MnO )/c ]0.0591g 3[c(OH )/c ]---θ θ -θ?=?+()244MnO e MnO --????→+←????强碱介质224 444 42MnO /MnO MnO /MnO 4[c(MnO )/c ]0.0591g [c(MnO )/c ] -----θ θ -θ?? +?2242PbS 4H O HAcPbSO ()4H O +↓+白色2422222MnO 6H 5H O 2Mn 5O 8H O -++ ++=++2Fe Fe 2e + =+22O 2H O 4e 4OH - ++=22 2O 4 O /OH O /OH p /p 0.059 1g 4[c(OH )/c ]- - θθ -θ?=? +2 O p 2 /O OH ?- 2 O p 2 /O OH ?-

第十二章 电化学在生物和医学中的应用

第十二章电化学在生物和医学中的应用 第一节生物电化学的研究内容 生命现象最基本的过程是电荷运动。生物电的起因可归结为细胞膜内外两侧的电位差人和动物的代谢作用以及各种生理现象，处处都有电流和电位的变化产生。人或其它动物的肌肉运动、大脑的信息传递以及细胞膜的结构与功能机制等无不涉及电化学过程的作用。细胞的代谢作用可以借用电化学中的燃料电池的氧化和还原过程来模拟；生物电池是利用电化学方法模拟细胞功能；生物电化学是在20世纪70年代初由电生物学、生物物理学、生物化学、电生理及电化学等多门学科交叉形成的独立学科，其主要研究内容如下： 1．生物分子电化学 利用近代电化学技术模拟生物分子在生命活动过程的作用和变化。生物体内进行的化学反应绝大部分是氧化还原反应，它们本身的电子传递机理及它们所构成的物质和能量代谢链的电子传递机理，正在利用电化学理论和研究技术有效地进行研究。 2．生物电催化 生物电催化是研究酶对生物体系中电化学反应催化作用，其研究内容主要有酶的结构和性能；酶促反应机理；酶固定化方法；在电极一电解质界面酶的电化学行为和氧化还原反应机理；酶促反应同电化学反应的关联方法，尤其是酶在固定化电子递体或促进剂的电极上的电催化作用；酶电催化的应用，尤其是酶作为专一性电化学传感器一酶在能源转换和存储中的应用。 3．光合作用 光合作用实际上是所有生命过程所需能量的最初来源。光合作用敏化剂叶绿素分子的激发态，激发态的反应、能量转换过程及模型，初级电荷分离及其后的二级反应，等，都可以利用电化学方法研究，光合作用的各个步骤也可能利用电化学系统来模拟。 4．活组织电化学

利用对离子和氧化还原反应敏感的染料作指示剂可以间接测定细菌的电位和离 子浓度，以探测细胞中的离子行为。微生物电化学有重要的应用，例如微生物燃料电池，利用电化学技术杀死微生物以净化水等。 5．生物技术中的电化学技术 研制生物电极，包括微电极、酶电极和微生物电极等，研究它们在生物技术、医学和其他领域中的应用。电化学为电生理学，例如跨膜电位的测定、兴奋细胞的刺激、膜电位的控制、离子电渗疗法、脑电图、肌动电流图、心电图的研究提供了基础。通过电流流过细胞描摹来修饰细胞，利用电脉冲进行细胞膜打孔、细胞电融合和电打孔基因摄取，这些电生物学技术离不开电化学原理。 第二节生物体的电现象 一、脑波、心电和筋电 生物电化学已经涉及到不同领域的生物学问题，主要是：①在生物体内进行的绝大部分化学反应都是氧还原反应，例如为生命需要(营养、组织生长、再生、废物排泻)进行的新陈代谢。②光合作用，包括吸收分子的电子激发过程、膜上产生的电子和质子转移过程和代谢化学反应。③膜现象几乎完全控制着离子和分子等物质从活细胞外部向内部或反方向的传输，离子有方向性的运动造成了跨膜电位差，调节着一系列的物质运输。④生物体所需的信息过程几乎都是通过电信号方式发生的，出现一系列电生理现象，包括视觉、动作、痛觉、热刺激、饥饿和干渴感等等。⑤用一定周期和幅度的适当电脉冲在膜中生成微孔，使物质更容易跨膜转移，有可能实现细胞融合和基因摄取。⑥生物电化学方法对各种疾病的治疗，涉及生物传感器、燃料电池、人工器脏、电刺激和电麻醉、食品控制、环境保护等多方面的应用。现在首先了解生物体的电现象及有关的实验技术。 二、细胞膜电位和刺激传递 1．微电极 两个显著的特点：①电极响应速度相当快(RC<”s)，在扫描伏安测量中，扫描速度高达2×104 V‘。～，比常规电极快3个数量级。②极化电流甚微，一般为毫微安(，甚至可低到微微安(pA)的数量级；欧姆电位降很小，故可采用双电极

表面处理术语详解

表面处理及电化学术语详解 前处理术语 01 镀前处理 preplating 为使制件材质暴露出真实表面，消除内应力及其它特殊目的所需，除去油污、氧化物及内应力等种种前置技术处理。广义上讲，前处理包括除油、浸蚀、磨光、抛光、滚光、吹砂、局部保护、装挂、加辅助电极等 02 基体材料 basis material(substrate) 能在其上沉积金属或形成膜层的材料。 03 不连续水膜 water break 制件表面因污染所引起的不均匀润湿性而使其水膜不连续的现象，这是一种检查清洗程度的方法。 04 机械抛光 mechanical polishing 借助高速旋转的抹有抛光膏的抛光轮以提高金属制件表面平整和光亮程度的机械加工过程。 05 刷光 brushing 旋转的金属或非金属刷轮(或刷子)对制件表面进行加工以清除表面上残存的附着物，并使表面呈现一定光泽的过程 06 滚光 barrel burnishing 将制件装在盛有磨料和滚光液的旋转容器中进行滚磨出光的过程。 07 磨光 grinding 借助粘有磨料的磨轮对金属制件进行抛磨以提高制件表面平整度的机械加工过程。 08 喷丸 shot blasting 用硬而小的球，如金属丸喷射金属表面的过程，其作用是加压强化该表面，使之硬化或具有装饰的效果。 09 喷砂 sand blasting 喷射砂粒流冲击制件表面而达到去污、除锈或粗化的过程。 10 有机溶剂除油 solvent degreasing 利用有机溶剂清除制件表面油污的过程。 11 皂化 saponification 油脂在碱性条件下的水解 12 乳化 emulsification 一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的现象。 13 乳化除油 emulsion degreasing 用含有有机溶剂、水和乳化剂的液体除去制件表面油污的过程。 14 喷射清洗 spray rinsing 用喷射的细液流冲洗制件以提高清洗效果，并节约用水的清洗方法。 15 超声波清洗 ultrasonic cleaning 用超声波作用于清洗溶液，以更有效地除去制件表面油污及其他杂质的方法。 16 弱浸蚀 acid dipping 金属制件在电镀前浸入一定的溶液中，以除去表面上极薄的氧化膜并使表面活化

生物电化学系统中微生物电子传递的研究进展

Development of Energy Science November 2014, Volume 2, Issue 4, PP.39-46 Research Advances in Microbial Electron Transfer of Bio-electrochemical System Yunshu Zhang, Qingliang Zhao #, Wei Li School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China #Email: qlzhao@https://www.wendangku.net/doc/6d16075235.html, Abstract Bio-electrochemical system (BES) was an emerging biomass-energy recovery technology based on electricigens electron transfer (EET), which was applied to recover electric energy (e.g. microbial fuel cell, MFC) and resources (such as hydrogen and methane) and to enhance the removal of heavy metals and refractory organic pollutants (e.g. POPs). The process of electron transfer to the electrode was identified as the key process in such a BES system. In this paper, the recent research achievements about EET both at home and abroad were analyzed and summarized, and the electricigen diversity, the electron transfer pathways and study methods were systematically presented. Finally, the direction of EET research was pointed out. Keywords: Bio-electrochemical System; Microbial Fuel Cell; Electricigens; Electricigen Electron Transfer 生物电化学系统中微生物电子传递的研究进展* 张云澍，赵庆良，李伟 哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨 150090 摘要：生物电化学系统（bio-electrochemical system，BES）是一种新兴的以产电微生物电子传递（EET）为基础的生物质能源回收技术，可用于电能（如微生物燃料电池）和资源回收（包括氢气和甲烷等），此外还可用于强化重金属与难降解有机污染物（如POPs）的去除，而其中产电微生物将产生的电子传递到电极是BES的重要过程。本文分析总结了近年来国内外学者在EET方面的研究成果，系统地介绍了产电微生物的多样性、EET的途径和研究电子传递的方法，在此基础上指明了EET研究的发展方向。 关键词：生物电化学系统；微生物燃料电池；产电微生物；产电微生物电子传递 引言 生物电化学系统（bioelectrochemical system，BES）近年来在环境和能源领域受到广泛的关注。BES是微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）研究的拓展，MFC的发现最早追溯到上个世纪初，英国的植物学家Potter在进行厌氧培养时发现可以产生开路电压和电流，拉开了微生物产电研究的序幕[1]。随着化石燃料短缺带来的能源危机，生物质能源作为可再生能源逐渐受到人们的重视。到了20世纪中叶，针对微生物产电的研究才逐渐升温，将微生物产电和燃料电池技术相结合，构建了MFC系统。近几年，MFC从产电研究逐渐过渡到生物质资源化的应用方面，BES应运而生。研究发现，通过BES，CH4[2]、H2[3]等高附加值生物能源的合成效率显著提高；BES能够有效提高重金属的还原去除，如U(Ⅵ)[4]、Cr(Ⅵ)[5]等；BES可以应用于难降解有机污染物的去除，如石油烃[6]、多氯联苯和硝基苯等[7]；BES应用于脱盐的研究，发现BES可以有效地去除溶液中的阴、阳离子[8]。随着对BES研究的逐渐深入，BES的应用前景会更加广阔。其中电子传递过程是BES研究的重要理论基础，因此对电子传递过程的深入研究是十分有意义的。 *基金资助：本研究得到国家自然科技基金支持资助（51378144）。

材料表面处理工艺

材料表面处理工艺 一、表面处理分以下方式： 1、机械表面处理：喷砂、拉丝、机械抛光、压纹、喷涂、抛丸、磨光、刷光、刷漆、抹油化学表面处理：QPQ处理、光中氮化、铬化、镀铬、镀锌、化学镀镍、化学抛光、发黑/发蓝、酸洗 2、电化学表面处理：阳极氧化、磷化、电化学镀镍、电化学抛光、电泳。 现代化超硬化表面处理：TD覆层处理、物理气相沉积（PVD）、物料化学气相沉积（PCVD）、化学气相沉积（CVD） 3、其他类型表面处理：离子镀膜、离子注入、激光表面处理 二、机械表面处理说明： 1、喷砂：利用高速砂流的冲击作用清理和粗化零件表面，行成哑光珍珠银面。 特点：提高工件抗疲劳性，增加工件与涂层的附着力，延长涂层的耐久性，利于涂料的流平和装饰、表面易脏。 用途：可适用所有黑色金属及铝合金材料进行表处前进行或者不锈钢钣金表面。 2、拉丝：通过研磨产品在工件表面形成线纹，起到装饰效果的表面处理，形成缎面效果，体现金属材料的质感 3、机械抛光：利用抛光工具和磨料颗粒或其它抛光介质对工件表面进行修饰加工，降低表面粗糙度，获得光亮、平整表面的加工方式。 4、压纹：压制各种纹理 5、喷涂：覆盖其他非金属涂层。钢钣金常用喷涂颜色：大波纹米白色静电喷涂、表面粉末静电喷涂黑色亚光、黑色细砂纹静电喷涂 三、化学表面处理说明： 1、QPQ：将黑色金属放入两种性质不同的盐浴中，通过多种元素渗入金属表面形成复合渗层，使表面改性的目的。 特点：良好的耐磨性和耐疲劳性；良好的抗腐蚀性；变形小；时间周期短；无公害。误差可保持在0.005mm。 颜色：亮黑色 用途：可适用所有黑色金属材料。 2、光中氮化：QPQ升级工艺，将钢或不锈钢放入由多种元素混合的盐浴中进行渗透处理，

氧化还原反应及电化学-例题解析

第十四讲氧化还原反应及电化学 【例题解析】 【例1】(2005年江苏省化学竞赛夏令营选拔赛试题)铝是一种重要的金属材料，广泛用于制作导线、结构材料和日用器皿，铝合金大量用于飞机和其它构件的制造。十九世纪曾以电解熔融氧化铝的方法制备金属铝，当时铝由于价格昂贵而只被贵族用作装饰品。现代工业上是通过在1000℃左右的高温下电解氧化铝和冰晶石(Na3AlF6)的熔融液制备铝的。请回答下列问题： (1) 现代工业电解制备铝过程中正极和负极实际发生的反应分别为：在正极放电产生；在负极放电产生。 (2) 电解反应方程式为。 (3) 以现代工业方法制备的铝价格下降的可能原因是：。 (4) 若电流效率为75％，则制备1kg金属铝需以10A电流电解小时。 (5) 电解NaCl－AlCl3熔融液制备铝比电解Al2O3－Na3AlF6的熔融液制备铝节省电能约30％，为什么现在仍用后一种方法制备铝? 。 【解析】 (1) O2－3+ (2) O O Al 2 (3) 纯氧化铝熔点很高(＞2000℃)，加入Na3AlF6后由于形成共熔体使其熔点大大降低，从而使制备铝成本降低 (4) 397 (5) 由于AlCl3没有天然矿藏，制备AlCl3所需氯气仍需电解制得，电能没有省下。 【例2】(2006年江苏省化学竞赛夏令营选拔赛试题)锂离子电池、金属氢化物-镍电池(MH-Ni)、无水碱性锌-锰电池、燃料电池、太阳能电池等是21世纪理想的绿色环保电源。其中液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正负电极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4，负极采用碳电极，充电后成为锂-碳层间化合物Li x C6(0

实验七--氧化还原反应与电化学

实验七 氧化还原反应与电化学 一．实验目的 1. 了解测定电极电势的原理及方法 2. 掌握用酸度计测定原电池电动势的方法 3. 了解原电池、电解池的装置及作用原理 二．实验原理 1．电极电势的测定 E (Zn 2+/Zn)电极电位的测定 (-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3)??KCl(饱和)?Hg 2Cl 2,Hg (Pt) (+) 测测甘汞E E E E E E E E -=-=-=-=+++-+V 2415.0)/Zn Zn () /Zn Zn (V 2415.0)/Zn Zn ()(222 ()()() ++++ =22O 2Zn lg 216059.0Zn Zn Zn Zn c E E 理论 2.浓度对电极电势的影响 对于任意一个电极反应 氧化型物质 + z e - 还原型物质 )()(lg 05916.0)O/R ()O/R (还原态氧化态c c z E E += c (氧化态)增大或c (还原态)减小，E (O/R)变大；c (氧化态) 减小或c (还原态)增大，E (O/R) 减小。对比下面三个原电池 （1）(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) （2）(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ [Cu(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ?Cu (+) （3）(-) Zn ?[Zn(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) 电池（2）中正极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小，则正极的电极电势变小；（3）中负极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小，则负极的电极电势变小，故电动势 E 3 >E 1 >E 2。 3．酸度对电极电势的影响 含氧酸盐的氧化性随介质溶液的酸度的增加而增强，如 O H 7Cr 2 e 6H 14O Cr 23272+=+++-+- ) Cr ()H ()O Cr (lg 605916.0)/Cr O Cr ()/Cr O Cr (321427232723272++-+-+-?+=c c c E E

氧化还原原理在电化学中的应用_New

氧化还原原理在电化学中的应用

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氧化还原原理在电化学中的应用 氧化还原原理在电化学中的应用 摘要：电化学基础在高中阶段是一个知识难点，利用氧化还原原理来进行电化学的教学，有利于学生对该部分知识的理解，反过来又巩固和提高了氧化还原反应知识，更主要是训练了学生的思维，掌握了学习方法。通过研究和实践探索，取得了较好的效果。证明采用氧化还原原理的分析方法是可行的、策略是有效的、措施是可控的、效果是显著的。 关键词：氧化还原；电化学基础；电化学应用 氧化还原原理不仅仅是一个独立的知识点，更是一种工具，是贯穿整个高中化学知识体系的基本原理。体现在众多的知识和题目解释中，例如元素化合物的性质、化学工业流程、化学实验探究、电化学应用等，都会用到氧化还原原理。氧化还原的本质就是电子的转移，原电池的形成原理就是自发的氧化还原反应，在教学过程中，将两者有效的结合起来，能让学生更好的理解电化学，更好的应用电化学的知识和电化学在生活中的应用，并能巩固和提高氧化还原反应知识。 一、问题研究的背景 氧化还原反应在高一（人教版高中必修①）的课本中就已经进行过学习，电化学的基础在高一（人教版高中必修②）的课本开始学习。高一必修②只是简单介绍了电化学，详细的介绍是在高二（人教版高中必修④第四章）学习。很多老师在电化学的教学过程中，简单的提及原电池和电解池与氧化还原反应相关，然后就进行原电池和电解池的教学，导致学生没有从根本上理解电化学的来源和意义。从高一必修②中的Zn-Cu（H2SO4溶液）原电池、锌锰干电池、铅蓄充电电池、燃料电池，到高二选修④中的双液电池、化学电源、电解池，有很多不同

现代电化学表面处理专论重点

现代电化学表面处理技术专论 第5、6、7章复习重点 1. 什么是非晶态镀层？其结构特征是什么？用电镀法制备此类镀层的优点是什么？通过实验如何判定所得镀层是非晶态的？非晶态合金镀层在加热到一定温度时为什么会发生晶化？请举例过程。 2. 非晶态合金镀层可以分成几类？请列举出每种类别的代表性镀层。影响镀层是否能够形成非晶态的主要因素是什么？举例说明。功能性非晶态镀层都有哪些方面的应用？并举例说明其中2个方面的应用。 3. 什么是电子电镀？电子电镀的特点是什么？什么是金手指电镀？金手指电镀的作用是什么？酸性镀硬金的镀液配方和工艺是什么？酸性镀硬金工艺可以应用在哪些方面？ 4. 印制板按导电图形层数可分为几类？每种类别的制造工艺流程是什么？什么是减成法、加成法和半加成法？什么是孔金属化？传统的孔金属化的主要工序有什么？出于环保和降低成本目的而开发的直接电镀技术包括哪几种技术？印制板电镀铜加厚的目的是什么？硫酸盐镀铜的镀液配方和工艺是什么？为了提高深度能力，采用了什么措施？ 5. 铜制件和铝制件的波导器件表面电镀镀银层的工艺流程分别是什么？氰化物预镀银和镀亮银的镀液配方和工艺什么？为了代替有氰镀银，都发展了哪些工艺和技术？ 6. 什么是振动电镀？其特点和适用范围分别是什么？电镀设备由哪两个部分组成？ 7. IC引线框架电镀的工艺流程是什么？生产设备有几种类型？ 8．物理气相沉积的定义是什么？物理气相沉积分为几类？真空蒸镀的成膜过程是什么？真空蒸镀的蒸发源有几种？溅射镀的成膜过程是什么？溅射镀膜方法有几种？磁控溅射的原理和特点是什么？离子镀的原理和成膜过程是什么？9. 化学气相沉积的定义是什么？化学气相沉积的基本条件是什么？化学气相沉积反应有几种类型？化学输运反应的定义是什么？化学气相沉积的工艺模型是什么？化学气相沉积的反应器有几种类型？

氧化还原电化学

1.氧化还原反应方程式（含电极反应式）书写策略 (1)三步书写未知氧化还原方程式 第一步根据氧化还原的顺序规律确定谁是氧化性最强的氧化剂及还原性最强的还原剂，确定氧化剂相应的还原产物及还原剂相应的氧化产物，并根据题意及化合价变化规则确定生成物的化合价、进一步列出得失电子情况； 第二步根据电荷守恒及溶液中存在的微粒情况将电荷配平； 第三步根据原子守恒结合溶液中微粒情况配平原子； (2) 四步书写电极反应式 第一步根据氧化还原的顺序规律确定谁是氧化性最强的氧化剂及还原性最强的还原剂，它们分别在两极上发生还原反应与氧化反应，并根据题意及化合价变化规则确定生成物的化合价、生成物的稳定存在形式、并进一步列出得失电子情况； 第二步根据电荷守恒及溶液中存在的微粒情况将电荷配平； 第三步根据原子守恒结合溶液中微粒情况配平原子； 第四步将两极上氧化剂与还原剂得失电子总数配平。 很明显：未知氧化还原方程式的书写与电极反应式的书写方法及技巧基本相同，无非是因为电极反应是在两个不同的场所进行的，书写出来的电极反应式分氧化反应和还原反应两部分，根据氧化还原规律，得失电子数必须相等（第四步）。 例1：完成下列氧化还原方程式的书写。 ①一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH 转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是。（2011北京26） ②SO2吸收Br2的离子方程式是。（2009北京28）Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是。（2007北京28） ③MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中， MnO2 溶解产生Mn2+，该反应的离子方程式是。（2007北京27） ④铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入H2O2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是。（2005北京27） 转化为N2的离子方程式是。（2011北京26） ⑤来自电解的淡盐水（含氯水）将NH+ 4 ⑥若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是。（2009北京26） ⑦取硫酸亚铁溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2mol I-时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是。（2008北京28） ⑧无色有刺激性气味的气体与含1.5mol氯的一种含氧酸（该酸的某盐常用于实验室制取氧气）的溶液在一定条件下反应，可生成一种强酸和一种氧化物，若有1.5×6.02×1023个电子转移时，该反应的化学方程式是。（2006北京28） ⑨将硫与氯水充分反应可生成两种强酸，该反应的化学方程式是。（2004北京27） (3)如果不是氧化还原反应，也可将三步的第一步改为依据元素守恒及相关信息确定生成物或反应物，其余两步与之相同。 高温 例2：将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整：4 +11O22Fe2O3+8SO2（2009北京28）；将FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液的离子方程式是。（2009北京26） 例3：写出①铜锌原电池②氢氧燃料电池(KOH为电解质)③甲醇燃料电池(KOH为电解质)的电极反应式和总反应的离子方程式。

第七章 氧化还原反应电化学基础

第七章氧化还原反应电化学基础 一、教学基本要求 1、掌握氧化值，氧化，还原，氧化还原反应，原电池，标准电极电势，标准氢电极，甘汞电极，元素电势图等基本概念。 2、掌握氧化—还原方程式的配平方法。 3、熟练掌握能斯特方程的相关计算，能运用其讨论离子浓度对电极电势的影响。 4、熟练掌握电极电势的应用。 5、掌握元素电势图及其应用。 二、内容要点 本章以原电池作为讨论氧化还原反应的物理模型，重点讨论标准电极电势的概念以及影响电极电势的因素。同时将氧化还原反应与原电池电动势联系起来，判断反应进行的方向和限度。 (一)、氧化还原反应的基本概念。 氧化还原反应是一类有电子转移（或得失）的反应。 1、氧化值 （1）氧化值是某元素的一个原子的荷电数。该荷电数是假定把每一化学键的电子指定给电负性更大的原子而求得的。在化合物分子中，氧化值是元素的电荷数或形式电荷数。 （2）氧化值的确定规则： A 在单质中，元素的氧化值为零。

B 在单原子离子中，等于离子所带的电荷数。 C 大多数化合物中，氢的氧化值为+1：只有在金属氢化物（NaOH,CaH 2 ）中，氢的氧化值为—1。 D 通常，氧的氧化值为—2，但是在H 2O 2 ,NaO 2 ,BaO 2 等过氧化物中，其氧化值为— 1，在氧的氟化物中，如OF 2和O 2 F 2 中，氧的氧化值分别为+2，+1。 E 所有氟化物中，氟的氧化值为—1。 F 碱金属和碱土金属在化合物中的氧化值为+1和+2。 G 在中性分子中，各元素氧化值的代数和为零。在多原子离子中，各元素氧化值的代数和等于离子所带电荷数。 2.还原剂和氧化剂： 在氧化还原反应中，失电子的物质是还原剂，即电子给予体。其本身被氧化，其元素氧化值升高；得电子的物质是氧化剂，即电子接受体，其本身被还原，其元素氧化值降低。 3.电对： 氧化还原反应是由还原剂被氧化和氧化剂被还原这两个“半反应”组成。在“半反应”中同一元素高氧化值的物种被称为氧化型，低氧化值的物种被称为还原型，氧化型与还原型组成“电对”，“电对”与“半反应”是相互对应的。 4.氧化还原反应方程式的配平。 配平原则 ①方程式两边各种元素的原子总数必须各自相等，各物种的电荷数之代数和必须相等。 ②反应中氧化剂和还原剂的得失电子数相等。

利用生物电化学原理缓解人工湿地填料污染的方法与相关技术

本技术公开了一种利用生物电化学与人工湿地耦合缓解填料污染的方法该方法基于生物电化学辅助型人工湿地系统实现，步骤为：1)组装生物电化学辅助型人工湿地系统；2)阳极层的活性炭颗粒培岩形成产电生物膜；3)连续运行处理污水，稳定运行4个月后利用全自动物理吸附仪测试填料比表面积，对比湿地层填料比表面积。本技术基于生物电化学辅助型人工湿地系统处理污水的同时缓解湿地处理方法中填料的污染问题，具有产电和缓解填料污染的双重作用，是一种经济环保的处理技术。 权利要求书 1.一种利用生物电化学原理缓解人工湿地填料污染的方法，其特征在于，该方法基于生物电化学辅助型人工湿地系统实现，生物电化学辅助型人工湿地系统包括一个采用有机玻璃制作的敞口圆柱形容器、电阻、数据采集卡和电脑，圆柱形容器的下部有一进水口，上部有一出水口；圆柱形容器从底部至顶部依次为碎石支撑层A、阳极层、碎石支撑层B、湿地层、碳毡阴极层； 所述的阳极层填充活性炭颗粒，所述的碳毡阴极层为碳毡；所述的湿地层位于碎石支撑层B 和碳毡阴极层之间，湿地层包括石墨板、活性炭颗粒和玻璃棉，玻璃棉位于湿地层下部，将石墨板和活性炭颗粒与碎石支撑层B隔离，石墨板位于活性炭颗粒内部；所述的阳极层和碳毡阴极层通过钛丝与外电路连通，构成生物电化学辅助型人工湿地系统的完整回路，外电路上负载电阻，并与数据采集卡连接，数据采集卡与电脑连接；污水通过蠕动泵由底部进水口连续进样，依次通过各部分最终从上端出水口出水，形成上升式水流模式；

该方法主要利用生物电化学系统产生微电场缓解生物电化学辅助型人工湿地系统中的填料污染，包括以下步骤： 第一步，构建生物电化学辅助型人工湿地系统 生物电化学辅助型人工湿地系统结构如上所示，从进水口处充入含菌源生活污水和活性污泥的混合液，进行菌源接种，使混合液微生物负载于阳极层的活性炭颗粒并逐渐形成产电生物膜，至连续出现三次以上电压上升、达到最大电压平稳运行、电压下降趋势，确认完全形成产电生物膜；产电生物膜中的产电微生物可稳定降解有机物产生质子和电子，电子通过外电路传输到阴极，质子依次经过碎石支撑层B和湿地层传输到碳毡阴极层，完成产电回路； 第二步，连续运行处理污水 在生物电化学辅助型人工湿地系统得到稳定产电生物膜之后，将污水由底部进水口连续进样，依次通过各部分最终从上端出水口出水；运行一段时间后，测试湿地层中活性炭颗粒的比表面积，得到该生物电化学辅助型人工湿地系统在运行过程中填料污染情况。 2.根据权利要求1所述的一种利用生物电化学原理缓解人工湿地填料污染的方法，其特征在于，所述的电阻为1000欧姆。 3.根据权利要求1或2所述的一种利用生物电化学原理缓解人工湿地填料污染的方法，其特征在于，采用全自动物理吸附仪测试活性炭颗粒的比表面积。 技术说明书 一种利用生物电化学原理缓解人工湿地填料污染的方法

氧化还原和电化学一

普化无机试卷（氧化还原和电化学一） 答案 一、选择题 1. (0701) (C) 2. (0702) (C) 整个分 子是中性的。其中Cl 为-1， O 为-2，H 为+1。 3. (0703) (A) 4. (0704) (C) 5. (0711) (B) 6. (0712) (B) 7. (0713) (B) 8. (0714) (C) 9. (0715) (D) 10. (0716) (A) 11. (0717) (D) 12. (0718) (A) 13. (0719) (B) 14. (0720) (C) 15. (0767) (C) 16. (0768) (D) 17. (0769) (C) 18. (0781) (C) 19. (0782) (A) 20. (0791) (D) 二、填空题 ( 共16题 46分 ) 21. (0705) 配平的方程式为： (1) 7PbO 2 + 2MnBr 2+ 14HNO 3 = 7Pb(NO 3)2 + 2Br 2+ 2HMnO 4 + 6H 2O (2) 2CrI 3+ 27Cl 2+ 64KOH = 2K 2CrO 4 + 6KIO 4 + 54KCl + 32H 2O 22. (0706) N 2H 4(-2) NH 2OH(-1) NCl 3(+3) N 2O 4(+4) 23. (0710) (1) > (4) > (2) > (3) 24. (0721) 小，小。 25. (0724) (3) > (1) > (2) 26. (0725) 大于 小于 因为 ?(A) = ?(Ag +/Ag) + 10591 .0lg 7 101.11? ?(B) = ?(Ag +/Ag) + 1 0591 .0lg (1.6 ? 1010) ?(C) = ?(Ag +/Ag) + 0.059/2·lg 12100.9-? 所以 ?(A) > ?(B) ?(B) < ?(C) 27. (0726) 0 -0.83 28. (0740) (1) 2- 3BrO + 10Cl - + 12H + 5Cl 2 + Br 2 + 6H 2O (2) a ：正向， b ：平衡， c ：逆向. (3) (-)Pt, Cl 2( p )│Cl -(1mol ·dm -3)‖-3BrO (1mol ·dm -3), H +(1mol ·dm -3)│Br 2, Pt(+) 29. (0770) (-) Zn │Zn 2+(1 mol ·dm -3)‖KCl(饱和)│Hg 2Cl 2│Hg (+) 正极反应：Hg 2Cl 2 + 2e - = 2Hg + 2Cl -