还有
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一、分解电压
1、理论分解电压 某电解质水溶液，如果认
为其欧姆电阻很小而可忽略不计，在可逆情况下
使之分解所必须的最低电压，称为理论分解电压。
显然，理论分解电压（Ve）是阳极平衡电极电位 （εe(A)）与阴极平衡电极电位（εe(K)）之差：
Ve = εe(A)－εe(K)
（22-1）
电解实践表明，任何一个电极反应都不是一步完成的， 而是一个连续的复杂过程。一般说来它包括下列几个过程体向双电层外界移动并继 续经双电层向电极表面靠近。这一阶段，在很大程度 上靠扩散速度来实现，扩散则是由于溶质在溶液本体 与双电层外界的浓度差引起的；
（2） 反应离子在电极表面或双电层中进行电极 反应前的转化过程，例如表面吸附或发生化学变化；
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实际分解电压（Vt）简称分解电压，是阳 极实际析出电位（ εK ）与阴极实际析出电位 之差：
Vf = εA－εK
(22-2)
显而易见，当得知阳、阴极在实际电解时
的偏离值——超电位时就可以算出某一电解的
实际分解电压。
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第二节 极化现象
如前所述，电解时的实际分解电压比理论分解电压要大， 有时甚至大很多，这是由于电流通过电解槽时，电极上的反 应过程偏离了平衡状态，相应的电极电位已不等于平衡电极 电位而引起的。通常将这种偏离平衡电极电位的现象称为极 化现象。
Cu2++2e = Cu Zn2++2e = Zn 在阴极反应的过程中，也有可能发生氢离子还 原析出氢的副反应： 2H++2e =H2 氢的析出对水溶液电解质的电解是不利的。
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在阳极上，发生的反应是物质失去电子的氧化反 应，称为阳极反应。如前所述，阳极有可溶与不可溶 两种，反应是不一样的。
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在此，需要重申的是，根据现代观点，当将一金 属浸没在含有该金属离子的溶液中时，在溶液与金属之 间便开始有离子交换。在浸没的最初时刻，原子离子化 以及离子中和的速度一般是彼此不相等的。如果说在最 初时刻离子化的速度大于离子的中和速度，那么金属表 面便荷有负电，并立即开始吸引正离子。因此，在电极 附近比在溶液本体中就有某地过剩的阳离子，以抵消电 极表面的过剩负电荷。
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（3） 在电极上的电子传递——电化学氧化或电 化学还原反应；
（4） 反应产物在电极表面或双电层中进行电极 反应后的转化过程，例如自电极表面的脱附，反应产 物的复合、分解或其他化学变化；
（5）反应产物形成新相，或反应产物自电极表面 向溶液本体中或向液体电极的内部传递
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在这些连续而复杂的反应过程中，一般说 来总存在着某一最慢步骤，整个电极反应过程 的动力学，就由最慢步骤的动力学所决定。若 电化学步骤最慢，则整个电极反应的反应速度， 就由电化学动力学基本规律所决定。若扩散速 度最慢，则整个电极反应有速度，就由扩散动 力学基本规律所决定。所以说，极化现象是由 电化学极化和浓差极化而引起的。
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任务驱动22 在水溶液中电解提取纯金属
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上一章
目录
概述 任务要点一 任务要点二 任务要点三 任务要点四
极化现象 阴极过程 阳极过程 槽电压、电流效率和电能效率
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概述
电解的实质是电解能转化为化学能的过程。有色 金属的水溶液电解质电解应用在两个方面：
（1）从浸出（或经净化）的溶液中提取金属； （2）从粗金属、合金或其他冶炼中间产物（如锍） 中提取金属。
可溶性阳极反应，是粗金属等中的金属氧化溶解， 即阳极中的金属失去电子，变为离子进入溶液，例如：
Cu－2e = Cu2+ Ni－2e = Ni2+
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不可溶性阳极反应，表现为水溶液电解质 中的阴离子在阳极上失去电子的氧化反应，例 如：
2OH――2e = H2O +O2
上面说的是阴2C、l―阳―反2e应=的C主l2 要形式，当然
电解过程是阴、阳两个电极反应的综合。 当直流电通过阴极和阳极导入装有水溶液电解质 的电解槽时，水溶液电解质中的正、负离子便会分别 向阴极和阳极迁移，并同时在两个电极与溶液的界面 上发生还原与氧化反应，从而分别产出还原物与氧化 物。 在电极与溶液的界面上发生的反应叫做电极反应。
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在阴极上，发生的反应是物质得到电子的还 原反应，称为阴极反应。水溶液电解质电解过程的 阴极反应，主要是金属阳离子的还原，结果在阴极 上沉积出金属，例如：
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为了定量表述极化的程度，引入了超电位
的概念。所谓超电位（△ε）是指实际电极电
这样，在有色金属的电解生产实践中就有两种电 解过程：从浸出（或经净化）的溶液中提取金属，是 采用不溶性阳极电解，叫做电解沉积；从粗金属、合 金或其他冶炼中间产物（如锍）中提取金属，是采用 可溶性阳极电解，称为电解精炼。
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可见，两种电解是有差别的，但它们的理论基础 都遵循电化学规律。 一、电解过程
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随着时间的推移，由于电极表面负电荷增多，金属 原子离子化过程的速度将减慢，相反，金属阳离子中和速 度将增大，直到这两种速度相等为止。在此种情况下，金 属表面原子与溶液中离子之间建立起动的平衡，并在金属 表面与溶液之间存在着电位差，这种电位差就是通常所说 的平衡电极电位(εe)。
如果在最初时刻，原子离子化的速度小于离子的中 和速度，也将会完全类似地产生双电层。与上述不同之处 的是，金属表面荷有正电。
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电极的平衡电极电位是可以根据电解过程实际发 生的电极反应、电解液组成和温度等条件，按能斯 特公式进行计算，这就是说，某一电解质的理论分 解电压是可以通过计算而知的。
2、实际分解电压 当电流通过电解槽，电极 反应以明显的速度进行时，电极上的反应电位已偏 离平衡状态，而成为不可逆状态，这时的电极电位 就不是平衡电极电位，阳极电位偏正，阴极电位偏 负。这样，能使电解质溶液连续不断地发生电解反 应所必须的最小电压叫作电解质的实际上分解电压。 显然，实际分解电压比理论分解电压大，有时甚至 大很多。