0绪论 1
0.1电化学定义及研究内容 1
0.2电化学现象普遍存在于自然界 3
0.3电化学技术应用的广泛性 3
0.3.1化学电源 3
0.3.2金属的腐蚀与防护 6
0.3.3电解 7
0.3.4金属的表面精饰与电化学加工 7
0.3.5有机电化学 9
0.3.6生物电化学 9
0.3.7光电化学 9
0.3.8环境电化学 10
0.3.9电化学分析及检测 10
0.4电化学史话 11
习题 14
参考文献 15
第1章 化学电池、电极与电解质溶液 16
1.1化学电池 16
1.1.1原电池的发现 16
1.1.2化学电池的若干常识 17
1.2电极反应与法拉第定律 23
1.3电解质溶液 26
1.3.1两类导体 27
1.3.2离子的迁移数及电迁移率 30
1.3.3离子迁移数的测定方法 32
1.3.4电导、电导率、摩尔电导率 35
1.3.5离子的平均活度和平均活度因子 41
1.3.6电解质溶液理论 44
习题 49
参考文献 50
第2章 实用化学电池与电解的应用 51
2.1可逆电池与可逆电极 51
2.1.1可逆电池 51
2.1.2可逆电极 52
2.2实用化学电源 54
2.2.1电池的组成 56
2.2.2化学电源的主要性能指标 57
2.2.3化学电源的分类 65
2.2.4电池性能的测试 66
2.2.5二次电池的化成与分容 71
2.2.6常用电池简介 71
2.2.7废旧电池的危害 86
2.3电解的应用 87
2.3.1氯碱工业 87
2.3.2铜的电解精炼和铝的冶炼 88
2.3.3电镀与电刷镀 89
2.3.4电铸 90
2.3.5阳极氧化 91
2.3.6电抛光与电解加工 92
2.3.7电泳 92
2.3.8电渗析 93
2.3.9电化学除油 94
习题 95
参考文献 96
第3章 电极电势与电池电动势 97
3.1电极电位的产生 97
3.1.1“电极/溶液”界面电势差 97
3.1.2胶体双电层 100
3.1.3接触电势 101
3.1.4液体接界电势及其消除 102
3.1.5其它因素引起的电极电势 104
3.2电池电动势的组成与测量、标准电极电势 104
3.2.1内电位 104
3.2.2电池电动势的组成 105
3.2.3标准氢电极和标准电极电势 106
3.2.4电动势的测定方法 111
3.3“电极/溶液”界面的基本性质 113
3.3.1研究“电极/溶液”界面性质的意义 113
3.3.2电毛细曲线和微分电容曲线 114
3.3.3关于电子导体和离子导体界面的真实图景 122
习题 124
参考文献 124
第4章 平衡态电化学 125
4.1自发变化的自由能与电池电动势 125
4.2能斯特方程 127
4.2.1电池反应的能斯特方程 127
4.2.2电池电动势与热力学函数的关系 129
4.2.3电极电势的能斯特方程式 130
4.3浓差电池电动势的计算 132
4.4液体接界电势 134
4.5电化学势 136
习题 137
参考文献 138
第5章 电极过程动力学 139
5.1分解电压与极化 140
5.1.1分解电压 140
5.1.2电化学极化和浓差极化 141
5.1.3极化曲线 144
5.1.4电解池中两极的电解产物 146
5.1.5金属离子的分离和离子共同析出 148
5.2电极反应的若干基础知识 149
5.2.1电极反应的特点 149
5.2.2电极反应速率的表示方法 150
5.2.3电极反应的基本历程 151
5.2.4电极过程的控制步骤 152
5.2.5如何研究电极过程动力学 154
5.3“电极/溶液”界面附近液相中的传质过程 154
5.3.1研究液相中传质动力学的意义 154
5.3.2扩散、电迁移、对流 155
5.3.3理想状态下的稳态扩散 157
5.3.4平面电极上切向液流中的传质过程 158
5.3.5浓差极化曲线 159
5.3.6稳态扩散与非稳态扩散 160
5.3.7静止液体中平面电极上的非稳态扩散过程 161
5.3.8双电层充放电对暂态电极过程的影响 163
5.4电化学步骤的动力学 164
5.4.1改变电极电势对电化学步骤活化能的影响 164
5.4.2电化学步骤的基本动力学参数 165
5.4.3电化学极化对净反应速率的影响 167
5.4.4电化学极化与i/i0的关系 170
5.4.5平衡电势 172
5.4.6浓度极化对电化学步骤反应速度和极化曲线的影响 173
5.4.7影响电极反应速率的因素 175
5.5氢与氧的电极过程 178
5.5.1氢析出反应 178
5.5.2分子氢的氧化 182
5.5.3氧的电还原 182
5.5.4氧析出反应 183
5.6金属电极过程 184
5.6.1金属的还原过程 184
5.6.2金属的阳极溶解与钝化现象 189
习题 194
参考文献 195
第6章 电化学测试技术 196
6.1三电极体系 196
6.1.1工作电极 198
6.1.2辅助电极 199
6.1.3参比电极 199
6.1.4电解质 203
6.1.5隔膜 204
6.1.6盐桥 204
6.1.7鲁金毛细管 204
6.1.8电解池 205
6.2电化学测试仪器 207
6.3电极动力学过程的研究方法 207
6.3.1暂态与稳态 207
6.3.2控制电流法和控制电位法 208
6.4常见电化学测量技术 209
6.4.1旋转圆盘电极 209
6.4.2循环伏安法 211
6.5电化学研究方法的发展趋势 213
6.5.1传统电化学研究技术 213
6.5.2谱学电化学 214
6.5.3组合电化学 215
习题 216
参考文献 216
第7章 电化学交流阻抗 218
7.1阻抗之电工学基础 218
7.2电极过程的等效电路 222
7.2.1研究电极的等效电路 222
7.2.2电解槽的等效电路 225
7.3电化学阻抗的基本条件及其解析 226
7.3.1电化学阻抗的定义及其四个基本条件 226
7.3.2 EIS谱图的解析 227
7.4简单电化学系统的EIS谱图 230
7.5电化学阻抗谱方法研究评价有机涂层 232
7.5.1涂层性能的EIS测试方法 233
7.5.2金属/涂层体系在浸泡过程中的阻抗谱演化 234
7.5.3涂层防护性能的评价 238
习题 239
参考文献 239
第8章 金属的腐蚀与防护 241
8.1金属腐蚀的机理 243
8.1.1金属腐蚀的本质 243
8.1.2化学腐蚀与电化学腐蚀 243
8.1.3腐蚀电池与腐蚀的次生过程 246
8.1.4腐蚀极化图与腐蚀动力学 252
8.2金属腐蚀破坏的形态 257
8.2.1全面腐蚀 259
8.2.2局部腐蚀 260
8.3金属在自然环境中的腐蚀 267
8.3.1大气腐蚀 267
8.3.2土壤腐蚀 270
8.3.3淡水腐蚀 272
8.3.4海水腐蚀 272
8.4金属的防腐 274
8.4.1金属的防腐蚀机理 274
8.4.2金属腐蚀的控制 275
8.4.3腐蚀防护设计 284
8.5腐蚀监测 289
8.5.1腐蚀监测的意义与发展现状 289
8.5.2腐蚀监测的主要技术 290
习题 292
参考文献 293