二、理论分解电压与析出电位
theoretical decomposition voltage and deposited potential
三、浓差极化与电化学极化
concentration polarization and electrochemical polarization
四、电重量分析与电解分离
五.电解（electrolysis）的应用
• 1.电镀 electroplating
• 利用电解工艺，将金属或合金沉积在镀件表面，形成金属镀层的 表面处理技术。 • 电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极， 镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。
• 2.电解铝
• 电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳 素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。
一、法拉第电解定律
Law of faraday
二、电解分析原理与过程
principal and general process of coulometric analysis
三、电量的确定
the quantity of electrical charge
四、电流效率与影响电流 效率的因素
current efficiency and factors effected on current efficiency
b.搅拌，有利于扩散
思考：利用加热的方式可以么？
2.电化学极化
electrochemical polarization 电荷迁越相界面的放电所需的超电位。
产生的原因：电极反应速度慢，电极上聚集了一定的电
荷。
四、电重量分析法与电解分离
electrogravimetric analysis and electrolytic separation 电重量分析法: 思考：有什么 用途呢？ 利用电解将被测组分从一定体积溶液中完全沉积在阴极上 ，通过称量阴极增重的方法来确定溶液中待测离子的浓度。 1.恒电流电重量分析法 保持电流在2-5A之间恒定，电压变化，最终稳定在H2的析 出电位。选择性差，分析时间短，铜合金的标准分析方法。
•
法拉第
•
1.电解池； 2.极化
前节回顾
第四章 第一节
（1）浓差极化； （2）电化学极化；
3.消除浓差极化的方法；
4.A，B两物质分离的必要 条件；
第四章 电解与库仑分析法
coulometric analysis 第二节 库仑分析原理与应用
principle and applications of coulometric analysis
理论分解电压小于实际分解电压的原因是由于超电位的存在，但超电 位是如何产生的呢？
三、浓差极化与电化学极化
concentration polarization and electrochemical polarization 产生超电位的原因：电极极化 电极极化：电解时，电极上有净电流流 过时，电极电位偏离其平衡电位的现象。 1.浓差极化：电流流过电极，表面形成 浓度梯度。使正极电位增大，负极电位 减小。 减小浓差极化的方法： a.减小电流，增加电极面积；
电解电池： 正极(阳极)负极(阴极)源自2.电解过程(电解硫酸铜溶液)
实验过程中希望体系中发生如下反应 （看成原电池）： 阴极反应：Cu2+ + 2e ＝ Cu 阳极反应：2H2O ＝ O2 + 4H+ +4e 电池反应： 2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + O2 + 4H+
0.059 lg[ Cu 2 ] 0.307 (V) 2 0.059 [O 2 ][H ]4 E (O 2 /H 2 O) 1.229 lg 1.188 (V) 2 4 [H 2O] E (Cu/Cu 2 ) 0.337
0.1M的硫酸介质中 电解0.1M硫酸铜
电池电动势为：E = 0.307 - 1.188 = -0.881 (V)
外加电压为0.881V时，阴极是否有铜析出?
二、理论分解电压与析出电位
theoretical decomposition voltage and deposited potential
1. 理论分解电压
根据能斯特方程计算，使反应进行,需要提 供的最小外加电压（D′点） 。
2. 实际分解电压（析出电位） 实际开始发生电解反应时的电压，其值大于 理论分解电压（D点）。 3. 产生差别的原因
0.881 1.65
超电位（η）、电解回路的电压降（iR）的存在。则外加电压应为：
E外 = （E阳 + η阳）- （E阴 + η阴） + iR
i样 i样 电流效率 i 样 i 溶 i 杂 i总
影响电流效率的因素：
（1）溶剂的电极反应； （2）溶液中杂质的电解反应；
（3）水中溶解氧；
（4）电解产物的再反应； （5）充电电容。
1.电量的测定方法； 2.库仑计
前节回顾
第四章 第二节
（1）氢氧库仑计； （2）库仑式库仑计；
3.影响电流效率100%的
Q i dt i010 kt dt
0 0 t
i0 (1 10 kt ) 2.303k 当t相当大时， 10 kt 可忽略，则： i0 Q t 2.303k
以lgit 对t 作图，斜率 k；截距lg i0； 要求电流效率100%
3.库仑计
（1）氢氧库仑计 (电解水)
控制阴极电位电重量分析过程中如何控制电解时间?
i t i0 e

DA t V
it i0 10 Kt
浓度与时间关系为： ct c0 10 Kt
A：电极面积；D：扩散系数； V：溶液体积；：扩散层厚度
三、电量的确定
the quantity of electrical charge 1.恒电流： Q= i t 2.恒阴极电位：电流随时间变化时 作图法：
一、库仑滴定──恒电流库仑分析
2. 控制阴极电位电重量分析法
(1)三电极系统 自动调节外电压，阴极电位保持恒定。选择性好。
3.A、B两物质分离的必要条件
a. A物质析出完全时,阴极电位未
达到B物质的析出电位(图)；
0.059*6=0.354 b. 被分离两金属离子均为一价 ,析
10-6 mol/L
出电位差>0.35 V ½*（0.059*6） c. 被分离两金属离子均为二价 ,析 =0.177 出电位差>0.20 V 对于一价离子,浓度降低10 倍,阴极电位降低0.059 V。
二.库仑分析法的装置与过程
(1)预电解,消除电活 性杂质。通N2除氧。预电 解达到背景电流,不接通 库仑计。 (2)将一定体积的试样 溶液加入到电解池中，接 通库仑计电解。当电解电 流降低到背景电流时，停 止。由库仑计记录的电量 计算待测物质的含量。
三、电量的确定
电流-时间曲线:
the quantity of electrical charge
1F电量产生氢气11200 mL；
氧气 5600 mL。 共产生 16800 mL气体。
（2）库仑式库仑计
电解硫酸铜水溶液。
电解结束后，反向恒电流电解，
沉积的Cu全部反应: Q = i t
四、电流效率与影响电流效率的因素
current efficiency and factors effected on current efficiency
因素； 4.预电解的目的；
第四章 库仑分析法
coulometric analysis
一、库仑滴定 coulometric titration 二、自动库仑滴定 automated coulometric
titration
第三节 库仑滴定
coulometric titration
三、微库仑分析 microcoulometric analysis
electrogravimetric analysis principle and applications and electrolytic separation
of electrolytic analysis
一、电解分析基础
fundament of electrolytic analysis
1.电解装置
1.液接电位；
2.电极
前章回顾
第三章 电位分析法
（1）指示电极； （2）参比电极； （3）离子选择性电极； 3.直接电位法；（PH计）
4.电位滴定法；
5.总离子强度调节缓冲溶液 （TISAB）；
第四章 库仑分析法
coulometric analysis 第一节 电解分析原理与应用
一、电解分析基础
fundament of electrolytic analysis
一、法拉第电解定律
库仑分析法：电极反应-电量-物质量相互关系； 库仑分析法的理论基础：法拉第电解定律； 基本要求：电极反应单纯，电流效率100%。 法拉第电解定律:
Q M W F n
式中：M为物质的摩尔质量（g），Q为电量（1库仑=1安培×1秒）， F为法拉第常数（1F=96487库仑），n为电极反应中转移的电子数。
六.电解生成物规律
十六字要诀： • • 阴得阳失 电解时，阴极得电子， 发生还原反应，阳极失电子， 发生氧化反应； • 阴精阳粗 精炼铜过程中,阴极使用精铜，阳极使用粗铜，最后阳 极逐渐溶解，且产生阳极泥； • 阴碱阳酸 在电解反应之后，不活泼金属的含氧酸盐会在阳极处 生成酸，而活泼金属的无氧酸盐会在阴极处生成碱； • 阴固阳气 电解反应之后，阴极产生固体及还原性气体，而阳极 则生成氧化性强的气体。