一儀器信息網(wǎng)

1、整體電解法一 使用原理原理：整體電解法的特點(diǎn)是A/V 大，并且盡可能具有有效的傳質(zhì)條件。通過(guò)稱量在電解過(guò)程中，沉積于電極表面的待測(cè)物質(zhì)量為基礎(chǔ)的電分析方法。它是一種較古老的方法，又稱電重量法。此法有時(shí)可作為一種離子分離的手段。實(shí)現(xiàn)電解分析的方式有三種：控制外加電壓電解、控制陰極電位電解和恒電流電解。電解池組成：指示電極和工作電極： 在化學(xué)電池中藉以反映離子濃度、 發(fā)生所需電化學(xué)反應(yīng)或響應(yīng)激發(fā)訊號(hào)的電極。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于平衡體系或在測(cè)量時(shí)，主體濃度不發(fā)生可覺察的變化的電極指示電極； 如果有較大電流通過(guò)，主體濃度發(fā)生顯著變化的體系，相應(yīng)電極工作電極。參比電極：電極電位恒定不變輔助電極和對(duì)電極： 它們

2、為提供電子傳導(dǎo)的場(chǎng)所， 但電極上的反應(yīng)并非實(shí)驗(yàn)中所要研究或測(cè)量的。工作電流很小時(shí)，參比電極即為輔助電極；當(dāng)工作電流較大時(shí)， 參比電極將難以負(fù)荷，其電位亦不穩(wěn)定，此時(shí)應(yīng)用再加上一“輔助電極”構(gòu)成所謂的“三電極系統(tǒng)”來(lái)測(cè)量或控制工作電極的電位。在不用參比電極的兩電極體系中， 與工作電極配對(duì)的電極則稱為對(duì)電極。但有時(shí)輔助電極亦稱為對(duì)電極。電解分析實(shí)驗(yàn)條件電流密度 ：電流密度過(guò)小， 析出物緊密， 但電解時(shí)間長(zhǎng)；電流密度過(guò)大，濃差極化大，可能析出 H2，析出物疏松，通常采用大面積的電極 (如網(wǎng)狀 Pt 電極 )；攪拌及加熱 ；pH 和配合劑 ：過(guò)高，金屬水解，可能析出待測(cè)物的氧化物；過(guò)低，可能有 H2

3、析出。當(dāng)要在堿性條件下電解時(shí)，可加入配合劑，使待測(cè)離子保留在溶液中。如電解沉積 Ni 2+，在酸性或中性都不能使其定量析出，但加入氨水后，可防止 H2 析出，形成 Ni(NH 3)42+可防止 Ni(OH) 2 沉淀。去極劑：為比干擾物更易還原的高濃度離子，可防止干擾離子的析出。4 注意事項(xiàng) ：a 電極和幾何尺寸 ：盡管有時(shí)采用粉體的緊密床，泥漿或流態(tài)床，但對(duì)于固體電極一般是用絲織的網(wǎng)或箔圓柱體。目的是要盡可能地具有大的工作電極面積。汞電極普遍采用池形。輔助電極必須放置在一個(gè)良好的位置，以便使工作電極表面上的電流密度均勻。不均勻的電流密度使得在電極表面的不同位置上電極和溶液間電勢(shì)降不同，這會(huì)導(dǎo)

4、致不希望的副反應(yīng)和總電極面積使用的不當(dāng)。參比電極電勢(shì)要長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定。b 隔膜 在輔助電極上電極反應(yīng)的產(chǎn)物要是可溶的話，一般會(huì)在工作電極上反應(yīng)，所以通常將兩個(gè)電極放在兩個(gè)分離的室中。這兩個(gè)室一般由燒結(jié)的（或過(guò)濾的）玻璃片或離子交換膜隔開。恰當(dāng)選擇隔膜以使陽(yáng)極液與陰極液不相混合，并且不致造成很大的電解池電阻常常是最重要的。有時(shí)輔助電極反應(yīng)得恰當(dāng)選擇，例如，當(dāng)固體產(chǎn)物或者是無(wú)害的氣體產(chǎn)物生成時(shí)，就允許不用隔膜。這些例子在鹵化物介質(zhì)中都使用銀電極（諸如Ag + Cl - AgCl + e ）或肼作為在鉑陽(yáng)極上的 “陽(yáng)極去極劑 ”（N2H4 N 2 + 2H + + 2e）。在原電池和電池組的生產(chǎn)中隔膜

5、的設(shè)計(jì)也很重要。c 電解池電阻在高電流實(shí)驗(yàn)中高的電解池電阻時(shí)很有害的，因?yàn)橐驗(yàn)閕 2R的數(shù)值大意味著耗費(fèi)能量，需要恒電勢(shì)儀或電源有高的電壓，且有不希望的能量放出。此外，當(dāng)電解有高的電阻時(shí)，要想通過(guò)恰當(dāng)放置參比電極尖嘴使其靠近工作電極，以便沒有大的未補(bǔ)償iR 降，這也是很難辦到的。當(dāng)有低的介電常數(shù)的非水溶劑以及因此所有固有的低的溶液電導(dǎo)被使用時(shí)，為了減小電解池電阻，電解池設(shè)計(jì)特別重要。二、實(shí)驗(yàn)方法控制電勢(shì)技術(shù)工作電極的電勢(shì)相對(duì)于參比電極保持恒定。因?yàn)楣ぷ麟姌O的電勢(shì)是一個(gè)變量，它控制著大多數(shù)場(chǎng)合中電解過(guò)程的完成程度，所以控制電勢(shì)技術(shù)一般常常是整體電解最適宜的。但是，該方法要求有大的輸出電流和大電壓

6、容量的恒電勢(shì)儀，以及穩(wěn)定的參比電極，并要仔細(xì)地放置以減小未補(bǔ)償電阻的影響。通常希望輔助電極的位置使得在工作電極表面上有非常均勻的電流分布，且輔助電極常常放在一個(gè)隔離室與工作電極室用燒結(jié)玻璃圓盤、離子交換膜或其他隔膜來(lái)分開。1.1 電重量法 : 通過(guò)在電極上選擇性沉積， 然后稱重來(lái)測(cè)定金屬是最古老的電分析方法之一。在控制電勢(shì)方法中，固體電極的電勢(shì)調(diào)節(jié)到所期望的電鍍反應(yīng)能發(fā)生而其他不溶性物沉積的反應(yīng)不發(fā)生時(shí)的電勢(shì)。局限性： 電重量法的靈敏度受到限制是由于在測(cè)定電極本身和電極加上沉積物這兩個(gè)重量之間的微小差別中的困難所造成的。這種技術(shù)同樣要求洗滌和干燥電極，當(dāng)然也就限定電極反應(yīng)是形成不溶性物質(zhì)的。由

7、于這些原因， 許多電重量測(cè)定由電量法取代，但是在不能得到 100%的電流效率的情況除外。1.2 電量法測(cè)量： 在控制電勢(shì)電量法中，電解消耗的總電量用來(lái)確定被電解物質(zhì)的量。為了進(jìn)行電量法測(cè)量，電極反應(yīng)必須滿足下列要求：（a）必須已知化學(xué)計(jì)算數(shù)；（ b）必須在接近100%的電流效率下進(jìn)行。這些要求類似于一般滴定法中對(duì)滴定反應(yīng)的要求， 但是電量滴定的名稱一般仍保留于恒電流電量法中。圖 1 典型的控制電勢(shì)電量法設(shè)備框圖恒電勢(shì)電量法中所用設(shè)備的框圖如圖1 所示?？刂齐妱?shì)電量法在分析中有許多用途。作為電重量法測(cè)定基礎(chǔ)的許多電沉積反應(yīng)也可以用在電量法中，表1 給出了某些典型的應(yīng)用。表 1 典型的控制電勢(shì)的電

8、量法測(cè)定物質(zhì)工作電極支持電解質(zhì)控制電勢(shì)總反應(yīng)LiHg0.1MTBAP(CH 3CN)-2.16Li(I) Li(Hg)CrPt1MH 2SO4+0.50Cr( ) Cr( )FePt1MH 2SO4+0.20Fe ( ) Fe()ZnHg2MNH 3-1.45Zn( ) Zn(Hg)1M(NH 4)3CitrateTe2-Hg1MNaOH-0.60Te2- TeBr -Ag 在 Pt 上0.2MKNO 3(NaOH)0.0Ag+ Br -AgBrI -Pt1MH 2SO4+0.702 I-I2UHg0.5M H 2SO4-0.325U( )U( )PuPt1MH 2SO4+0.7Pu( ) P

9、u( )抗壞血酸Pt0.2M 鄰苯二甲酸鹽緩沖+1.09氧化 #=2劑， PH6芳香烴Hg 或 Pt0.1MTBAP(DMF)還原 Ar Ar -芳香硝基Hg0.5MLiCl(DMSO)還原 ArNO 2 ArNO 2-化合物1.3 控制外加電壓方式的電解分析例如： 0.1MH 2SO4 介質(zhì)中，含1.0MCu2+和 0.01MAg +，問能否通過(guò)控制外加電壓方法使二者分別電解而不相互干擾。各離子在陰極的析出電位Cu 的析出電位：cu =0+ 0.059/2lgCCu2+= 0.337VCuAg 的析出電位：Ag =Ag0 + 0.059lgCAg+ = 0.779 + 0.059lg0.01

10、 = 0.681V因?yàn)?Ag Cu，故 Ag2+先于 Cu2+析出。Ag 完全析出時(shí)的外加電壓設(shè) Ag“完全”析出時(shí)溶液中Ag 的濃度為 10-6M ，則此時(shí)Ag 的陰極電位：Ag =0.779+0.059lg10-6=0.445VO2 的陽(yáng)極電位：O 2=0O21/2CH+) +1/22+ 0.059/2lg(P= 1.23 + 0.059/2lg(10.2 ) + 0.72 = 1.909V因此， Ag 完全析出時(shí)的外加電壓 =1.909-0.445V=1.464V d)Cu 開始析出時(shí)的外加電壓 =1.909-0.337=1.572V可見在 Ag 完全析出時(shí)的電壓并未達(dá)到 Cu 析出時(shí)的

11、分析電壓。即此時(shí) Cu 不析出或者說(shuō) Cu 不干擾測(cè)定。即可以通過(guò)控制外加電壓來(lái)進(jìn)行電解分析。4 控制陰極電位電解分析在實(shí)際工作中，陰極和陽(yáng)極的電位都會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)試樣中存在兩種以上離子時(shí)，隨著電解反應(yīng)的進(jìn)行，離子濃度將逐漸下降，電池電流也逐漸減小，此時(shí)通過(guò)外加電壓方式達(dá)不到好的分別電解的效果。即，第二種離子亦可能被還原，從而干擾測(cè)定。因此，常以控制陰極電位的方式進(jìn)行電解分析。具體做法：將工作電極（陰極）和參比電極放入電解池中，控制工作電極電位(或控制工作電極與參比電極間的電壓 )不變。開始時(shí)，電解速度快，隨著電解的進(jìn)行，濃度變小，電極反應(yīng)速率 ，當(dāng) i=0 時(shí)，電解完成。2 控制電流技術(shù) ：

12、通過(guò)維持電解池的電流恒定（或有時(shí)電流作為時(shí)間按照程序變化，或?qū)τ谀骋恢甘倦姌O信號(hào)相應(yīng)）。雖然這些技術(shù)涉及的儀器常常比控制電勢(shì)方法簡(jiǎn)單，但它既需要對(duì)已完成的電解信號(hào)給予特殊的檢測(cè)方法，有必須保證 100的電流效率。對(duì)于制備電解（或電合成），只要測(cè)量能保證電極電勢(shì)不會(huì)進(jìn)入不希望的負(fù)反應(yīng)發(fā)生的區(qū)域，恒電流有時(shí)是可以使用的。在電分析的整體電解方法中所運(yùn)用的一般原則和模型也常常適應(yīng)于從大規(guī)模的流動(dòng)電合成，到原電池、干電池、燃料電池以及到電鍍。特點(diǎn)：電解速度快，但選擇性差去極劑：加入去極劑可以克服選擇性差的問題。如在電解Cu2+時(shí)，為防止 Pb2+同時(shí)析出，可加入NO3-作去極劑。因?yàn)镹O3-可先于 Pb

13、2+析出。舉例： a) 電解法制備高鐵酸鈉：陽(yáng)極為鐵電極，陰極為不銹鋼電極，電解液為NaOH 溶液進(jìn)行恒流電解。電流效率計(jì)算公式:zFV d FeO42 100J Sdt式中： 為 FeO422電化學(xué)氧化過(guò)程的電流效率（%）； dFeO 4 /dt 為 t 時(shí)2間間隔內(nèi) FeO4 濃度的變化（ mol/L ）；V 為電解液的體積（ L ）；z 為電極反應(yīng)式中的電子計(jì)量系數(shù)； F 為法拉第常數(shù)； J 為操作電流密度（ A/cm 2）； S 為陽(yáng)極的面積（ cm2）； t 為反應(yīng)時(shí)間間隔（ s）。汞陰極電解法： 前述電解分析的陰極都是以 Pt 作陰極，如果以 Hg 作陰極即構(gòu)成所謂的 Hg 陰極電

14、解法。但因 Hg 密度大，用量多，不易稱量、干燥和洗滌，因此只用于電解分離，而不用于電解分析。特點(diǎn)：可以與沉積在 Hg 上的金屬形成汞齊；H2 在 Hg 上的超電位較大 -擴(kuò)大電解分析電壓范圍；Hg 比重大，易揮發(fā)除去。這些特點(diǎn)使得該法特別適合用于分離。Cu, Pb, Cd 在 Hg 陰極上沉積而與 U 分離；d）伏安分析和酶法分析中高純度電解質(zhì)的制備；e）消除鋼鐵中大量鐵，以利于其中微量樣品的測(cè)定等。3 薄層電化學(xué)方法 ：這是實(shí)現(xiàn)整體電解條件以及大的 A/V 比的另一種辦法，就是在沒有對(duì)流物質(zhì)測(cè)定下降低 V ，把一個(gè)薄層（ 20100m）中體積小地溶液貼附于工作電極上。只要電解池的厚度 l

15、在給定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)小于擴(kuò)散層的厚度，即 l(2Dt) 1/2 在這種技術(shù)中，則電解池中的傳質(zhì)就可以忽略，從而得到特殊的整體電解方程式。在較短的時(shí)間內(nèi)，在電解池中的擴(kuò)散必須給予考慮。電流的大小以及時(shí)間長(zhǎng)短都與伏安法相似。薄層方法曾被提出用于測(cè)定電極反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，但它們?cè)谶@方面應(yīng)用尚不廣泛。這種方法的困難在于溶液薄層有高的電阻，尤其在非水溶液或很低的支持電解質(zhì)濃度時(shí)應(yīng)用更困難。 由于參比電極和輔助電極時(shí)放在薄層室之外，所以，就會(huì)有嚴(yán)重的不均勻電流分布和高的未補(bǔ)償iR 降（例如會(huì)導(dǎo)致非線性電勢(shì)掃描）。4 流動(dòng)電解技術(shù)： 是溶液流過(guò)電極池時(shí)完全電解，進(jìn)行電解的溶液連續(xù)地流過(guò)一個(gè)多孔的大面積工作電極

16、。該方法可以給出高的效率和迅速的電解作用，在所用溶液量大時(shí)尤為方便。流動(dòng)法用于工業(yè)電解過(guò)程（例如由廢液中消除一些金屬，如銅），也用于電合成、電分離和電分析中。該法也曾應(yīng)用到許多電化學(xué)研究中，包括研究吸附、電沉積、配位反應(yīng)機(jī)理和 n 值測(cè)定。在薄層電解池中所用的理論和數(shù)學(xué)處理在其他電化學(xué)問題中也得到應(yīng)用。例如，金屬沉積到薄的汞膜中（作為汞齊）然后再容出是一個(gè)基本的薄層問題。類似的有薄膜的電化學(xué)氧化和還原（例如氧化物、吸附物、和沉積物）都可以遵循相似的處理。在涉及表面膜的許多問題中，傳質(zhì)在一個(gè)廣闊的時(shí)間域確實(shí)可以忽略的，且未補(bǔ)償電阻的問題也很小，于是可以進(jìn)行較快的實(shí)驗(yàn)。最后，采用掃描電化學(xué)顯微鏡所

17、觀察到的行為，在電極（探針）和導(dǎo)體或絕緣體集體之間所進(jìn)行的電化學(xué)研究可以認(rèn)為是一種漏的薄層池。流動(dòng)電解的電解池包括一個(gè)大面積的工作電極，例如可以由細(xì)目的金屬網(wǎng)或者導(dǎo)電材料的床（諸如石墨或玻璃碳粒） 構(gòu)成。如果不需要由隔離的電解槽，象在金屬沉積中那樣，輔助電極和工作電極之間可以用一簡(jiǎn)單的隔板絕緣。許愿愛隔離的電解槽要求復(fù)雜的隔離物（多孔玻璃或陶瓷，離子交換膜），以及仔細(xì)放置輔助電極和參比電極以減少 iR 降。這些電解槽的設(shè)計(jì)要由高的效率、最小的電極長(zhǎng)度和最大的流動(dòng)速度。容出分析方法 ，此處整體電解用來(lái)使物質(zhì)預(yù)富集到一個(gè)小的體積內(nèi)或電極表面上，然后進(jìn)行伏安法分析。它利用整體電解步驟（預(yù)電解）把物質(zhì)

18、由溶液預(yù)富集到汞電極的一個(gè)小體積中（懸汞滴或者薄膜）或到電極表面上去。在這樣的電沉積步驟后，采用某種伏安技術(shù)（最常用的事線性電勢(shì)掃描伏安法）把物質(zhì)從電極中再溶解出來(lái)（“溶出”）。如果在預(yù)電解步驟地條件維持恒定，溶液的耗盡電解是不必要的， 用準(zhǔn)確的標(biāo)定或固定的電解時(shí)間測(cè)定的伏安響應(yīng) （如峰電流）可以用來(lái)求出溶液的濃度。這種過(guò)程示意地表示于圖 3。與原始溶液的直接伏安分析相比，這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是把要分析的物質(zhì)預(yù)富集于電極之上或電極之中（ 100 到 1000 倍），因此伏安（溶出）電流不太受充電電流和雜質(zhì)殘余電流的干擾。這種技術(shù)特別適用于分析很稀的溶液（濃度低于10-1010-11M ）。溶出分

19、析最常用于測(cè)定金屬離子，它是用陰極沉積后再用線性電勢(shì)掃描進(jìn)行陽(yáng)極溶出，因此溶出分析有時(shí)稱為陽(yáng)極溶出伏安法（ASV ）或有少數(shù)人叫它反向伏安法。圖 3 陽(yáng)極溶出實(shí)驗(yàn)的原則所示之值表示典型的應(yīng)用情況；電勢(shì)和Ep 是以 Cu 2+分析為代表（ a）在 Ed 下預(yù)電解；攪拌溶液（ b）靜置，停止攪拌。（ c）陽(yáng)極掃描（ v=10-1010-11mV/s ）四、應(yīng)用用整體電解法求電子轉(zhuǎn)移系數(shù)（1）王素芬，彭圖治，李建平1 用循環(huán)伏安法、示差脈沖伏安法、計(jì)時(shí)庫(kù)侖法、整體電解法和掃描電化學(xué)顯微鏡研究了具有抗癌活性的雙苯并咪唑衍生物(BBID)不可逆電化學(xué)行為及 BBID 與 DNA 的相互作用，推導(dǎo)了適用于

20、研究不可逆電活性分子與 DNA 相互作用的電化學(xué)公式。整體電解法求電子轉(zhuǎn)移系數(shù)。對(duì)三份 2.5mg (4.68 10-6mol)BBID 分別在含 0.1 mol/L 四氟硼酸四乙基胺(TEAFB)的乙腈溶液中進(jìn)行整體電解。電解電位為 1.0 V ，設(shè)置當(dāng)電流降到起始電流的 5%時(shí)為電解終點(diǎn)，得到平均電解電量為0.833庫(kù)侖，根據(jù)法拉第定律，求得 n = 1.84 ，因此 BBID 得失電子數(shù)為 2。在水溶液中進(jìn)行整體電解時(shí)，由于 BBID的氧化產(chǎn)物富集在 GC電極表面并且阻礙電子傳遞，使得水溶液中的整體電解中途受阻，實(shí)驗(yàn)中采用 DMF 清洗電極后再電解，多次重復(fù)，直至相鄰兩次電解電量相近并且

21、約等于空白底液電解電量，根據(jù)法拉第電解定律計(jì)算得 n = 118 ，與乙腈溶液結(jié)果相同。整體電解后的溶液在低于 10避光條件下減壓抽干乙腈溶劑，得到 BBID 氧化產(chǎn)物與 TEAFB 的混合物，加入二氯甲烷， TEAFB 溶解， BBID 氧化產(chǎn)物則形成沉淀，充分振蕩，離心，傾去溶液，再加入二氯甲烷重復(fù)操作 3次使 TEAFB 完全除去，抽干沉淀中剩余的二氯甲烷即得到純 BBID 氧化產(chǎn)物。 對(duì)該產(chǎn)物進(jìn)行紅外分析，在 1680 1850cm21位置附近未顯現(xiàn)羰基的特征伸縮振動(dòng)吸收 ( c0)，說(shuō)明 BBID 中的苯酚基并沒有氧化為半醌式。因此，推測(cè) BBID 最可能的氧化部位為雙苯并咪唑環(huán)上的

22、 3-N 和3-N位，見圖式 1 ：（ 2）程瓊 , 彭圖治 2 等采用整體電解法測(cè)定了酮康唑在玻碳電極上的電極反應(yīng)電子數(shù)，并結(jié)合氧化前后紫外光譜的變化推導(dǎo)了反應(yīng)機(jī)理。將 4.0 10-6mol/L酮康唑加入陽(yáng)極室，在0.70V 整體電解，直到電解電流下降至初始電流的5?？鄢瞻椎滓旱碾娊怆娏?，酮康唑電解電量為380461C，根據(jù)法拉第電解定律計(jì)算， n0.99。工業(yè)上應(yīng)用電解原理制燒堿的幾種方法的比較2.1隔膜法：隔膜法采用的主要設(shè)備是隔膜電解槽，其特點(diǎn)是用多孔滲透性的隔膜將陽(yáng)極室和陰極室隔開，隔膜阻止氣體通過(guò)，而只讓水和離子通過(guò)。這樣既能防止陰極產(chǎn)生的氫氣與陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣混合而引起爆炸，又

23、能避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉而影響燒堿的質(zhì)量。隔膜法的缺點(diǎn)主要是投資和能耗較高，產(chǎn)品燒堿中會(huì)含有雜質(zhì)食鹽。2.2水銀法：此法采用的主要設(shè)備電解槽是由電解室和解汞室組成，其特點(diǎn)是以汞為陰極，得電子生成液態(tài)的鈉和汞的合金。在解汞室中，鈉汞合金與水作用生成氫氧化鈉和氫氣，析出的汞又回到電解室循環(huán)使用。此法的優(yōu)點(diǎn)是制得的堿液濃度高、質(zhì)量好、成本低。水銀法的最大的缺點(diǎn)是會(huì)帶來(lái)汞對(duì)環(huán)境的污染。所以此法已逐漸減少使用。2.3離子交換膜法：在此法的主要設(shè)備電解槽中，采用具有選擇性的離子交換膜將陽(yáng)極室和陰極室隔開，陽(yáng)離子交換膜只允許+-Na通過(guò)，而 Cl、OH和氣體則不能通過(guò)，這樣既能防止陰極產(chǎn)生的氫氣

24、與陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣混合而引起爆炸，又能避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉而影響燒堿的質(zhì)量。離子交換膜法在建設(shè)費(fèi)用、電能損耗、產(chǎn)品質(zhì)量和解決環(huán)境污染等方面都比隔膜法、水銀法優(yōu)越，被公認(rèn)是現(xiàn)代氯堿工業(yè)的發(fā)展方向。塑料電鍍塑料制品經(jīng)過(guò)電鍍金屬層后，具有質(zhì)量輕、能導(dǎo)電、外表美觀的特點(diǎn)。因此塑料電鍍工藝已廣泛應(yīng)用于電子、光學(xué)儀器、機(jī)床按鈕和輕工產(chǎn)品等各方面。對(duì)塑料進(jìn)行電鍍，首先應(yīng)考慮塑料是非導(dǎo)體，不能直接進(jìn)行電鍍。在電鍍前應(yīng)對(duì)塑料表面進(jìn)行預(yù)處理，除去塑料表面的油和雜質(zhì)以保持潔凈，再沉積一層導(dǎo)電的金屬膜，將它作為陰極，即可進(jìn)行電鍍。采用塑料電鍍，不僅可以代替金屬銅、鋁來(lái)使用，還能減少加工工序，降低生產(chǎn)成本。

25、電鍍這是電解原理的具體應(yīng)用。電鍍時(shí)，把被鍍的零件作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極，電解液中含氧欲鍍金屬的離子。電鍍的過(guò)程中陽(yáng)極溶解成金屬離子，同時(shí)電鍍液中的欲鍍金屬離子在陰極表面上析出。今以鍍黃銅為例， 簡(jiǎn)要說(shuō)明如下。鍍黃銅時(shí)，因銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)比鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)大得多，所以若單純用鋅鹽和銅鹽的混合溶液進(jìn)行電鍍，鋅和銅就不可能同時(shí)在被鍍零件上析出。如果用含氰化鋅、氰化亞銅和氰化鈉為主要成份的電鍍液，則溶液中的Zn2+和Cu+則可能同時(shí)在被鍍零件上析出，從而形成黃銅鍍層。 這是由于電鍍液中存在著配位平衡：Zn(CN) 4 2Zn2+ 4CNK 不穩(wěn)2.010 1732+K 2.61029Cu3CN不穩(wěn)因?yàn)?/p>

26、 Cu(CN) 32 配離子的不穩(wěn)定常數(shù)遠(yuǎn)小于Zn(CN) 4 2 配離子的不穩(wěn)定常數(shù)，所以在形成配離子后， Cu+濃度將遠(yuǎn)小于 Zn2+濃度，從而使銅的電極電勢(shì)降低到同鋅的電極電勢(shì)相近的程度，這樣就有可能使Zn2+和 Cu+同時(shí)在陽(yáng)極上得到電子而形成銅鋅合金黃銅。無(wú)氰電鍍?yōu)榱耸闺婂儗庸饣喂?，工業(yè)生產(chǎn)上電鍍液的配方往往很復(fù)雜。以前常用氰化物作絡(luò)合劑來(lái)配制電鍍液。但由于 CN-有劇毒，對(duì)電鍍工人的健康損害很大，同時(shí)，排放含 CN- 的污水、廢氣也嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，現(xiàn)在電鍍主要使用無(wú)氰電鍍。無(wú)氰電鍍是不含CN-的電鍍液電鍍。下面是兩種無(wú)氰電鍍液的配方：組 分配方濃度配方濃度基本作用（g / L

27、 ）（ g / L ）氯化鋅18 2040 60提供電沉積所需的 Zn2+氧化鋅18 20氯化銨220 270200 240導(dǎo)電鹽等氨三乙酸40 5015 25絡(luò)合劑，改善鍍層質(zhì)量醋酸鈉100 200緩沖劑，穩(wěn)定鍍層酸度聚乙二醇1 1.52 3增光劑，提高鍍層的光亮性硫脲1 21.5 2洗滌劑0.2 0.4少量潤(rùn)濕劑，增強(qiáng)結(jié)合力pH5.8 6.25.8 6.2溫度 /5 455 45陰極電流密度-21.5 2.51.2Adm電解法制鋁5.1 原料：純凈的 Al 2O3純凈的 Al 2O3 的熔點(diǎn)很高（約2045 ），很難熔化。用熔化的冰晶石可以做熔劑，使 Al 23 在 1000左右溶解在液態(tài)

28、的冰晶石里，成為冰晶石和Al 2O3O的熔融體 ,然后進(jìn)行電解。5.2 設(shè)備：陽(yáng)極：碳?jí)K陰極：碳?jí)K和鋼導(dǎo)5.3 原理：在熔化條件下：Al 2 O3 = 2Al3+3O2-陰極： 4 Al 3+12e- = 4 Al陽(yáng)極： 6 O2-12e- = O2總反應(yīng)式：2Al 2 34Al +3 O2O5.4 電解過(guò)程中定期補(bǔ)充碳?jí)K和Al 2O34.5 冰晶石 -Al 2O3 的熔融體的密度小于液態(tài)鋁的密度，液態(tài)鋁積存在槽底， 可以定期汲出。電拋光電拋光是金屬表面精加工方法之一。用電拋光可以獲得平滑而有光澤的表面。在電解過(guò)程中，利用金屬表面凸出部份的溶解速率大于凹入部份的溶解速率，從而使表面平滑光亮。電拋光時(shí)，把工件（如鋼鐵）作陽(yáng)極，鉛版作陰極，放入含有磷酸、硫酸和鉻酐的電解液中進(jìn)行電解，此時(shí)工件陽(yáng)極鐵因氧化而溶解。陽(yáng)極反應(yīng)： FeFe2+2e然后 Fe2+與溶液中的 Cr2O72 發(fā)生氧化還有反應(yīng)：6Fe2+ Cr2O72 14H+6Fe3+2Cr3+ 7H2OFe3+進(jìn)一步與溶液中的磷酸氫根（HPO42 ）和硫酸根（ SO42 ）形成鹽。由于陽(yáng)極附近鹽的濃度不斷增加，在金屬表面形成一種粘度較大的液膜。因金屬凹凸不平的表面上液膜厚度分布不均勻，凸起的部份薄，凹入怒放較厚，故陽(yáng)極