電化學

　　研究電和化學反應相互關係的科學。電和化學反應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（如氧通過無聲放電管轉變為臭氧），二者統稱電化學，後者為電化學的一個分支，稱放電化學。由於放電化學有瞭專門的名稱，因而，電化學往往專門指“電池的科學”，本文就採取這一含義。

　　內容　電池由兩個電極和電極之間的電解質構成，因而電化學的研究內容應包括兩個方面：一是電解質的研究，即電解質學，其其中包括電解質的導電性質、離子的傳輸性質、參與反應離子的平衡性質等，其中電解質溶液的物理化學研究常稱作電解質溶液理論；另一方面是電極的研究，即電極學，其中包括電極的平衡性質和通電後的極化性質，也就是電極和電解質界面上的電化學行為。電解質學和電極學的研究都會涉及到化學熱力學、化學動力學和物質結構。

　　歷史　1791年L.伽伐尼發表瞭金屬能使蛙腿肌肉抽縮的“動物電”現象，一般認為這是電化學的起源。1799年A.伏打在伽伐尼工作的基礎上發明瞭用不同的金屬片夾濕紙組成的“電堆”，即現今所謂“伏打堆”。這是化學電源的雛型。在直流電機發明以前，各種化學電源是唯一能提供恒穩電流的電源。1834年法拉第電解定律的發現為電化學奠定瞭定量基礎。

　　19世紀下半葉，經過H.von亥姆霍茲和J.W.吉佈斯的工作，賦於電池的“起電力”（今稱“電動勢”）以明確的熱力學含義。1889年W.H.能斯脫用熱力學導出瞭參與電極反應的物質濃度與電極電勢的關系，即著名的能斯脫公式。

　　1923年P.德拜和E.休克爾提出瞭人們普遍接受的強電解質稀溶液靜電理論，大大促進瞭電化學在理論探討和實驗方法方面的發展。40年代以後電化學暫態技術的應用和發展、電化學方法與光學和表面技術的聯用，使人們可以研究快速和復雜的電極反應，可提供電極界面上分子的信息。電化學的發展與固體物理、催化、生命科學等學科互相滲透。電化學一直是物理化學中比較活躍的分支學科。

　　應用　在物理化學的眾多分支中，電化學是唯一以大工業為基礎的學科。它的應用分為以下幾個方面：①電解工業，其中的氯堿工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業、耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的；鋁、鈉等輕金屬的冶煉，銅、鋅等的精煉也都用的是電解法；②機械工業要用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整；③環境保護可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物；④化學電源；⑤金屬的防腐蝕問題，大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題；⑥許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理；⑦應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控的不可缺少的手段。

　　

參考書目

　J.O＇M.博克裡斯，D.M.德拉齊著，夏熙譯：《電化學科學》，人民教育出版社，北京，1980。(J.O′M.Bockris and D.M.Drazic，Electro-Chemical Science，Tay1or &Francis Ltd.，London，1972.)