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華洋科儀

了解電化學(xué)科學(xué)的發(fā)展歷程

時間:2022-10-18 閱讀:792
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 電化學(xué)是研究電和化學(xué)反應(yīng)相互關(guān)系的科學(xué),。電和化學(xué)反應(yīng)相互作用可通過電池來完成,,也可利用高壓靜電放電來實現(xiàn),二者統(tǒng)稱電化學(xué),,后者為電化學(xué)的一個分支,,稱放電化學(xué)。因而電化學(xué)往往專指“電池的科學(xué)”,。

電化學(xué)的發(fā)展歷程:

1791年,,伽伐尼發(fā)表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的“動物電”現(xiàn)象,一般認為這是電化學(xué)的起源,。今天醫(yī)學(xué)上的電療法,、心電圖等研究,都發(fā)源于此,。為了紀(jì)念他的貢獻,,在英文里把檢流計稱為galvanometer,金屬鍍鋅的程序成為galvanizing,。

1799年,,伏打在伽伐尼工作的基礎(chǔ)上發(fā)明了用不同的金屬片夾濕紙組成的“電堆”,即現(xiàn)今所謂“伏打堆”,。這是化學(xué)電源的雛型,。在直流電機發(fā)明以前,各種化學(xué)電源是唯一能提供恒穩(wěn)電流的電源,。

1834年,,法拉第電解定律的發(fā)現(xiàn)為電化學(xué)奠定了定量基礎(chǔ)。他還為電化學(xué)創(chuàng)造了一系列術(shù)語,,如電解(electrolysis),、電解質(zhì)(electrolyte)、電極(electrode),、陰極(cathode),、陽極(anode)、離子(ion),、陰離子(anion),、陽離子(cation)等,這些術(shù)語一直沿用至今,。

19世紀(jì)下半葉,,經(jīng)過赫爾姆霍茲和吉布斯的工作,賦于電池的“起電力”以明確的熱力學(xué)定義,;

1889年能斯特用熱力學(xué)導(dǎo)出了參與電極反應(yīng)的物質(zhì)濃度與電極電勢的關(guān)系,,即著名的能斯脫公式,;

1923年,德拜和休克爾提出了被人們普遍接受的強電解質(zhì)稀溶液靜電理論,,大大的促進了電化學(xué)在理論探討和實驗方法方面的發(fā)展,。

1940年左右,人們對界面電化學(xué)有了初步的研究總結(jié),,如雙電層結(jié)構(gòu)和析氫過程動力學(xué),。

1950年以后,電化學(xué)界面過程動力學(xué)有了長足的進步,,Marcus建立了電子傳遞的微觀理論,,“固/液”界面的電子傳遞是其中的重要組成部分。
1970年開始,,原位(in situ)電化學(xué)技術(shù)被應(yīng)用到電化學(xué)機理的探索,,如電化學(xué)原位紅外反射光譜,電化學(xué)原位拉曼,,電化學(xué)原位XRD等,。
1980年后,出現(xiàn)了以掃描隧道顯微鏡(STM)為代表的掃描微探針技術(shù),,迅速被發(fā)展為電化學(xué)現(xiàn)場和非現(xiàn)場顯微技術(shù),,尤其是電化學(xué)現(xiàn)場STM和AFM(原子力顯微鏡),為界面電化學(xué)的研究提供了寶貴的原子水平實驗信息,。

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