生物化学技术

金属跟接触到的物质（一般是非电解质）发生化学反应引起的腐蚀，叫做化学腐蚀。这类腐蚀是由金属跟氧化剂发生氧化还原反应而引起的。发生腐蚀时没有电流产生。属这类腐蚀的如铁在高温下跟氧气反应；铁等金属制品、设备跟氯气作用而被腐蚀。防止化学腐蚀的方法很多，包括在金属表面上覆盖保护层。如在钢铁表面涂上矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料，用电镀、热镀、喷镀的方法在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属（如锌、锡、铬、镍 ...

在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。在钢铁制品中一般都含有碳。在潮湿空气中，钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液，使水里的H 增多。是就构成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小原电池。这些原电池里发生的氧化还原反应是负极（铁）：铁被氧化Fe-2e=Fe2 ；正极（碳）：溶液中的H 被还原2H 2e=H2↑这 ...

在酸性很弱或中性溶液里，空气中的氧气溶解于水膜中而发生的电化腐蚀，叫做吸氧腐蚀。在潮湿空气中，钢铁制品表面会构成许多以铁为负极，碳为正极，水膜为电解质溶液的微小原电池。在这些原电池中，负极发生的是铁被氧化，而正极发生的反应有两种：当水膜酸性较强时发生析氢腐蚀，酸性较弱或中性时，就由溶解在水膜里的氧气作为氧化剂，发生吸氧腐蚀。正极（碳）：还原反应O2 2H2O 4e=4OH-吸氧腐蚀是钢铁等金属制品 ...

不纯的金属或合金接触电解质溶液后发生原电池反应。其中比较活泼的金属原子失去电子而被氧化，由此引起的腐蚀，叫做电化腐蚀。电化腐蚀是金属腐蚀中最普遍的形式，钢铁在潮湿空气中发生的腐蚀就是电化腐蚀。电化腐蚀的本质是金属跟电解质溶液发生氧化还原反应，这时常伴有电流产生。根据电解质溶液的酸性强弱，电化腐蚀又分析氢腐蚀和吸氧腐蚀两类。

有些金属经阳极氧化或用化学方法（如跟强氧化剂反应）处理后，由活泼态变成不活泼态（钝化态），这叫做钝化。金属经钝化处理后，它的表面形成一层坚固、紧密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续被腐蚀。铝、铁、铬、镍等金属在常温下放在浓硫酸、浓硝酸中，都会发生钝化现象。因此可以用铝制的容器装运浓硝酸，用铁或铝制的容器贮存浓硫酸。

在许多电化学反应中，电极上有电流通过时所表现的电极电势（I）跟可逆电极电势（r）之间偏差的大小（绝对值），叫做超电势（曾用名过电势），记作η，即η=|r-I|可逆电极电势（r）指在可逆地发生电极反应（如在充电和放电时）时电极具有的电势。但是电化学反应中（如电解操作），当电流通过电极时，发生的必然是不可逆电极反应。产生偏差的原因主要是由于电池内阻R引起的电势降（IR）和不可逆条件下两个电极的极化。发 ...

应用电解原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金，叫做电镀。电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电解液。在通直流电后，作阳极的金属发生氧化反应，变成金属离子而进入溶液。由于阳极和阴极上通过的电量一定相等，所以阳极减少的金属和阴极表面覆盖上去的金属的量也必然相等，电镀液中的金属离子的量保持不变。镀层金属通常是一些在空气或溶液里不易起变化、硬度较大的金属（如Ni，Cr，Zn，A ...

使直流电通过电解质溶液或熔融电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反应，叫做电解。在电解中，电能变成化学能，这种变化发生在电解池或电解槽中。跟直流电源负极连接的是电解池的阴极（发生还原反应）跟直流电源正极连接的是电解池的阳极（发生氧化反应）。如果电解质溶液里含有不止一种阴离子或阳离子，电解时究竟哪种离子在电极上放电，主要取决于它们电对的标准电极电势（）。大的阳离子优先在阴极上放电（被还原），小的阴离子优 ...

运用原电池的电化学原理，消除引起金属发生电化学腐蚀的原电池反应，使金属得到防护，这种金属防护法叫做电化学防护。电化学防护分阳极防护和阴极防护两大类。阳极防护是把被保护的金属作阳极，在一定外加电压范围内进行阳极钝化，使它的表面由化学状态转为钝化状态，从而阻滞金属在某些酸、碱或盐中被腐蚀。阴极防护是把被保护的金属作为阴极，方法有以下两种：（1）外加电流的阴极防护法用一个不溶性电极作辅助阳极，跟阴极一道 ...

金属或合金跟周围接触到的气体或液体发生化学反应而腐蚀损耗，叫做金属腐蚀。依据腐蚀介质和过程不同，金属腐蚀分化学腐蚀和电化学腐蚀两类。它们的实质都是活泼金属原子失去电子而被氧化，只是电化学腐蚀里伴有电流产生，而化学腐蚀里没有。这两种腐蚀通常同时发生。

在滴定实验中用来确定反应达到计量点时的滴定终止点，叫做滴定终点。酸碱中和滴定是否达到计量点，通常用酸碱指示剂的颜色变化或被测溶液的某种特性（如电导、电势等）的改变来表示滴定终止。计量点和滴定终点一般很难恰好符合。为此，必须根据指示剂的变色范围，选择适当的指示剂，使它反映的滴定终点尽可能接近计量点。例如，用盐酸滴定氨水，可选用甲基橙作指示剂（变色范围3.2～4.4），当甲基橙由橙黄色变成橙红色时，表 ...

利用化学变化使化学能变成电能的装置叫做化学电源。化学电源的主要部分是电解质溶液和浸入溶液的两根电极。使用时，用导线连接两极和外电路就有电流通过，从而获得电能。有的电池放电到一定程度后可以充电，反复使用，这种电池叫蓄电池，如铅蓄电池、银锌电池等。有的不能充电复原，叫做原电池，如干电池、燃料电池等。

离子的活度是对强电解质溶液中离子浓度的校正。校正后的浓度叫做有效浓度，也叫做离子的活度。在强电解质溶液中，离子浓度大，离子间的距离很近，因此离子间有较强的静电作用，使离子自由移动受到限制。而且溶液中正离子附近负离子多一些，负离子附近正离子多一些，于是在一个离子的周围形成带异号电荷离子的包围圈，这个包围圈叫做离子氛。因而通电时这种有“牵挂”的离子在电场中的移动速度减小，离子的导电功能跟自由离子相比降 ...

弱电解质在溶液中的电离是可逆的。当电解质分子电离成离子的速率跟离子重新结合成分子的速率相等时，电离达到平衡状态，这种平衡叫做电离平衡。电离平衡跟其他化学平衡一样，也是动态平衡。到达平衡时，参与电离平衡的分子和各种离子的浓度都保持不变，但电离和重新结合都仍在进行。这种平衡是有条件的，因而是暂时的、相对的。当条件改变时，原有的平衡将被破坏，逐渐向新条件下的平衡状态方向移动，最后达成新的平衡状态。例如， ...

在水溶液中全部电离的电解质叫做强电解质，部分电离的电解质叫做弱电解质。强酸、强碱和绝大多数可溶性的盐在水溶液里都能全部电离，它们都是强电解质。弱酸、弱碱在水溶液里只能部分电离，它们都是弱电解质。从化合物结构来看，有典型离子键的化合物（如强碱和大部分盐类），以及那些在水分子作用下能完全离子化的强极性键化合物（如硫酸、硝酸、盐酸等强酸）都属于强电解质。在水溶液里仅部分离子化的极性化合物（如醋酸、氢硫酸 ...

当电流通过电解质溶液时，通过电极的电量跟发生电极反应的物质（电极上析出或溶解的物质）的物质的量成正比。这是1833年英国科学家法拉第（Michael Faraday 1791—1867）在研究电解时归纳实验结果得出的。不同离子的价数不同，发生1mol物质的电极反应需要的电子数也会不同，通过电极的电量当然也就不同。一般说，要从含有Mz 离子的溶液里沉积1mol金属M，需要通过1mol×Z个电子，完成 ...

使电解质溶液继续不断地电解所需施加的最低外加电压，叫做分解电压。电解质溶液电解时施加的电压，主要用来克服电解时体系中产生的反电动势。例如电解0.5mol/L H2SO4，通电时两极发生的半反应是：阴极2H 2e→H2 两极产生的氢气和氧气被铂电极吸附后，实际上就构成了氢电极和氧电极。这两个电极产生一个跟外加电压方向相反的电动势（叫反电动势）。因此要使电解顺利进行，外加电压必须大于反电动势， ...

金属活动性顺序是在标准态下金属在酸溶液中活动性相对大小的顺序。它是按金属标准电极电势（Mn /M）的值由小到大排列而成的顺序。金属活动性取决于金属原子失去电子的难易，但是这顺序跟金属的电离势递变顺序不完全相同。例如碱金属中，Li的电离势最大，而它的却是最小的。因为金属的除了跟它的电离势有关外，还跟金属的晶格能和金属在酸溶液中失去电子转化为水合离子时的水合能等因素有关。下面是金属变成金属离子的化学热 ...

能斯特方程式是表达电极电势跟浓度的关系式。氧化还原电对的电极电势是半反应式中各物质浓度（或气体的压强）的函数。设电对/的半反应式是氧化型 ne还原型，则该电对的电极电势跟浓度的关系是 式中E是该电对在非标准态下的电极电势，E是标准电极电势，n是半反应中得失电子数。这就是能斯特方程式。在半反应中，如果还有其他物质参与，则其浓度也应写在方程式中（固体和水除外）。利用奈斯特方程，可以由改变物质的浓度（ ...

任何氧化还原反应都涉及两个电对。一个是反应中氧化剂形成的氧化剂电对，另一个是还原剂形成的还原剂电对。根据这两个电对得失电子的情况分别写出的反应式，叫做电对的半反应式，如Zn Cu2 →Zn2 Cu，其中Cu2 /Cu是氧化剂电对，Cu2 2e→Cu是还原半反应，Zn2 /Zn是还原剂电对，Zn-2e→Zn2 是氧化半反应。显然，氧化剂电对发生还原半反应，还原剂电对发生氧化半反应。半反应式主要用 ...