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PH计

pH计或称酸碱测计,是一种科学仪器,用于测量水溶液的pH值,以pH值表示溶液的酸度或碱度。pH计测量pH电极和参比电极之间的电势差,因此pH计有时被称为“电位pH计”。电势差与溶液的酸度或 pH 值有关。其被视作由阿諾德·奧維爾·貝克曼於1934年發明。其用途广泛,涵盖实验室操作与品质管制等等。 应用 水中发生的化学反应的速率和结果通常取决于水的酸度,因此了解水的酸度非常有用,通常通过 pH 计测量。pH 知识在许多情况下都是有用或关键…

氧化剂

氧化劑(oxidizing agent,oxidant,oxidizer)是指在化學反應中獲得電子並被還原的物質。氧化劑又称電子受體(electron recipient,electron acceptor),通常處於其較高可能氧化態之一,因為它將獲得電子並被還原。氧化劑的例子有鹵素、硝酸鉀和硝酸等。 氧化剂是一类具有氧化性的物质。在化合价有改变的氧化还原反应中,由高价变到低价(即搶到电子)的物质作氧化剂,具有氧化性,可以被还原,其产物…

列维奇方程

在电分析化学中,列维奇方程(Levich equation)是描述与溶液界面附近物质扩散和流动的方程。由苏联电化学家于1942年提出,同时他也是旋转圆盘电极分析法的发明人。其用于预测在旋转圆盘伏安法中的极限扩散电流(I_L ,又称列维奇电流)大小。通常情况下该法测得的电流-电势曲线为为S型,当电流不再随电势改变时,此时的电流大小即为极限电流。 方程与推导 方程 对于一个电化学反应:Ox + n e^{-} \rightleftharpo…

MXene

在材料科学中,MXene是指一类无机化合物,由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成。它最初于2011年报道,由于MXene材料表面有羟基或末端氧,它们有着过渡金属碳化物的金属导电性。 结构 通过HF蚀刻制备的合成的MXene具有类似手风琴形态,它们是多层MXene(ML-MXene),或少于5层时称作薄层MXene(FL-MXene)。。 可以通过侵蚀MAX相来制备MXene,刻蚀液中通常含有氟离子,如氢氟酸(HF)、盐…

釔安定氧化鋯

釔安定氧化鋯 (英文:Yttria-stabilized zirconia, YSZ) 是一種陶瓷材料,藉由添加氧化釔改變二氧化锆的相變態溫度範圍,產生室溫下穩定的立方晶體及四方晶體。 機制 純氧化鋯在室溫為單斜晶相,溫度上升至約1173℃時會轉變成四方晶相,上升至2370℃時則轉換成立方晶相,於2690℃變成液相。 單斜晶相(相變態溫度:1173 °C)四方晶相(相變態溫度:2370 °C)立方晶相(熔點/凝固點:2690 °C)液體…

离子敏感场效应晶体管

离子敏感型场效应晶体管,又称ISFET ( ),是用于测量溶液中离子浓度的场效应晶体管 。当离子浓度(例如H+ ,参见pH值 )变化时,流经晶体管的电流也会相应变化。 在这里,溶液被用作栅极。 基板和氧化物表面之间的电压由于离子层而产生。 它与MOSFET具有相同的基本结构,是一种特殊类型的MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管) ,但金属栅极被离子敏感膜 , 电解质溶液和参比电极代替。 ISFET于1970年发明,是第一款生物传…

介電質頻譜法

介電質頻譜法(Dielectric spectroscopy)也稱為電化學阻抗譜(Electrochemical Impedance Spectroscopy),屬於阻抗頻譜法(impedance spectroscopy)的一種,是量測不同頻率下介電質的介電特性變化。這是以外部電場和樣品电偶极矩的交互作用為基礎,一般會用电容率表示。 介電質頻譜法也是確認電化學系統特性的實驗方法。此技術會量測系統在不同頻率範圍下的阻抗,包括其储能特性以…

固态离子学

固态离子学是一门研究固态电解质及其应用的学科。属于这个范畴的材料包括无机晶体和多晶固体、陶瓷、玻璃、聚合物和复合物。类似固体氧化物燃料电池的固态离子器件,相比基于液态电解质的器件,具有更高的可靠性和工作寿命,特别是在苛刻的工作条件下。 近年来,研究的重点逐渐转向了对固体聚合物电解质(SPE)中离子输运机制的深入理解,尤其是对迁移数、配位强度和电导率等关键参数的表征。在SPE中,阳离子在正负电极之间的电场作用下迁移,其运动伴随着聚合物-盐…

电荷转移因子

电荷转移因子()或电荷跃迁系数、电荷传递系数等,又称对称因子(),其符号分别α和β,是电化学反应中描述反应动力学的一对参数,为一对无量纲数。 根据IUPAC定义,对于只有一个速率控制步驟的反应,阴极的电荷转移因子(αc)定义为: :\frac {\alpha_{\rm c}} {\nu} = - \frac {RT} {nF} \left( \frac {\partial \ln |I_{\rm red}|} {\partial E}\…

极化 (电化学)

在电化学中,极化是一个描述某些机械副作用(在电化学反应中)的通用名称。这些副作用在电极和电解液界面上产生隔离性阻碍,从而影响反应机制以及腐蚀和的化学动力学。 上述机械副作用包括: 活化极化:气体以及其他非反应物在电极与电解质界面上的积累。 浓差极化:因电解质反应物消耗不等而在边界层造成的浓度梯度。 这两种副作用将电极与电解质隔离,妨碍两者之间的反应以及电荷交换。造成的即刻后果: 还原电势降低,反应速率降低并可能停止。 电流转变为热量,而…

维恩效应

维恩效应()是指在高电势梯度下,电解液的和电导率都会增大。这是从实验观察得出的效应,因而得名。 维恩第二效应()是指,弱酸在高电场梯度下,其离解常数增大。但弱碱则不受影響。此效應同樣得名自马克斯·维恩。已有人用混合的强电解液检验维恩效应的正确性,结果表明,此效应成立。 参考文献

有机电合成

有机电合成(英语:organic electrosynthesis),为电合成的一门分支,是在电化学电池中利用电化学法合成有机化合物的方法。相比于传统氧化还原反应,电合成有时可提高反应选择性和产率。电合成除了被视为一门科学分支被研究,同时在化工、制药、生物、环境等工业领域也有相关应用。例如电氧化在废水处理上很有应用潜力。 实验装置 电合成的基本装置为伽伐尼式电解池,其由一个电位仪和两个电极构成。 电池使用常用溶剂和电解质来增强导电性 。…

電解水機

電解水機(Water-Ionizer)是依據電化學與電解原理,採用鈦白金(鉑)素材或其它合金材質作為電解槽之電極板,其間配置陶瓷離子分離膜的透析與分離作用。依操作需要,電解槽使用鈦白金電極板的片數(或換算成電極板總面積)已發展至「3極2槽」、「5極4槽」、「7極6槽」以至「9極8槽」。 電解水機電解槽之構造與材質,甚至應用於管路水道自來水源之電解模式,都有別於傳統之電池與電解水操作實驗(製備氫氣及氧氣)。依電解水質之機能需求,一般分為「…

阀金属

在电化学中,阀金属是指只允许电流单向流动的金属。通常,在电解池中,它可以作为阴极,但不能作为阳极,因为在阳极条件下会形成(高电阻的)氧化物。 阀金属通常包括铝、钛、钽和铌。其他金属也可被视为阀门金属,例如钨、铬、锆、铪、锌、钒、铋或锑。 参考资料

电渗流

電滲流或電滲效應是於多孔介质、微通道、及其它流體管道兩端施加電壓時造成的流體流動。。 起因 由於多孔介質材料、微通道壁或其它流体管道材料表面帶負電荷,液體中的正離子被吸引附著於通道壁上,最靠近通道壁的正離子被吸引的力量最強,距離通道壁越遠,正離子所受的吸引力越弱。水分子因具偶極性而吸附於正離子上, 當在通道兩端施加電壓時,距離通道壁較遠的正離子(受壁的吸引力較弱,可自由移動)游向負極,正離子帶著吸附於其上的水分子以及因為摩擦力牽引著其他…

化学敏感场效应晶体管

化学敏感场效应晶体管(Chemical field-effect transistor,chemically-sensitive field-effect transistor,ChemFET)是一种在溶液中作为传感器测量化学浓度的场效应晶体管。当目标浓度发生变化时,流经晶体管的电流会随之改变。在此类器件中,分析物溶液将源极与栅极隔开。由于FET表面覆盖有含受体部分的半透膜,这些受体能够优先结合目标分析物,从而在溶液与栅极之间产生浓度梯…

标准电极电势

标准电极电势是可逆电极在标准状态及平衡态时的电势,也就是标准态时的平衡电势,记作E^o、E^0或E^{\ominus},上标\ominus表示标准态。标准状态的溶质活度每公升1莫爾,气体压强10萬Pa,温度一般為298K。 虽然电池的电动势可以直接测定,但单一可逆电极的标准电极电势却只有相对值没有绝对值,而且随温度、浓度和压强而变。电极电势的基准是标准氢电极:标准状态的H⁺/H₂电极电势定为0V,即\phi^{\ominus} (H^+…

離子電導率 (固態)

離子電導率(Ionic conductivity)是離子在固態材料中的移動,是固态离子学的重要現象,表示為,單位是西門子每公尺(S/m)。無機化合物的完美晶體一般會是絕緣體,離子傳導是因為 所導入的晶体缺陷,可能是因為溫度活化所產生,或是外在摻雜的異價(aliovalent)不純物質。缺陷讓離子可以在晶格中找到移勳的路徑。固體離子導體稱作固態電解質,是全固態電池(ASSB)、双电层电容器、 燃料电池和薄膜微电子学。離子電導率(σ)依阿伦…

去极化

在生物学中,去极化(depolarization)是静息电位减小的过程或状态,即细胞的膜电位向负值减少(正值增加)的方向变化。例如:细胞静息电位为-70mV,其后膜电位变为-50mV,则称该细胞去极化。若是医学中,人为使用药物或器械将心肌去极化,另称除极、除极化。 在神经元和其他的细胞中,一个足够大的去极化作用将会导致动作电位。過極化则与之相反,会抑制动作电位的发生。 静息时细胞的膜电位处于一定的负值水平,当细胞受到外界刺激时,静息电位…

电位-pH图

电位-pH图,也称电势-pH图、稳定区图、普尔贝图,是表示系统的电极电势与pH关系的图,它在电化学中有很重要的意义。最早由比利时学者(Marcel Pourbaix)等人在20世纪30年代使用,用于金属腐蚀问题,后应用范围逐渐扩大到电化学、分析、无机、地质科学等领域,有很强的实用性。它相当于研究相平衡时的相图,是一种电化学的平衡图。 最简单的电位-pH图只涉及一种元素的不同氧化态形态与水构成的体系,用它可以预测在具特定电位(氧还态)和p…