1、电镀文献第一章 表面处理概1第二章 电镀基本原理与概念7第三章 前处理19第四章 镀铜30第五章 镀镍39第六章 镀铬41第七章 镀锌45第八章 镀镉47第九章 镀锡50第十章 镀银53第十一章 镀金55第十二章 合金电镀56第十三章 特殊电镀58第十四章 无电镀59第十五章 非导体及塑料电镀62第十六章 铝阳极处理64第十七章 化成处理66第十八章 电镀废物处理及回收68第十九章 电镀浴的管理71第二十章 电镀管理73第二十一章 电镀问题77第一章 表面处理概论1.1表面处理( Surface Treatment ) 表面处理的对象非常广泛从传统工业到现在的高科技工业从以前的金属表面到现在的
2、塑料,非金属的表面.它使材料更耐腐蚀,更耐磨耗,更耐热,它使材料之寿命延长,此外改善材料表面之特性,光泽美观等提高产品之附加价值,所有这些改变材料表面之物理,机械及化学性质之加工技术统称为表面处理 (surface treatment) 或称为表面加工(surface finishing).1.1.1 金属表面处理(metal surface treatment) 金属经初步加工成型后需修饰金属表面,美化金属表面 ,更进一步改变金属表面的机械性质及物理化学性质等之各种操作过程称之为金属表面处理或称之金属表面加工(metal surface finishing)。 1.2 表面处理的目的 表面处
3、理的目的可以分四大类: (1) 美观(appearance). (2) 防护(protection) (3) 特殊表面性质(special surface properties) (4) 机械或工程性质(mechanical or engineering properties) (1) 美观(appearance) 为了提高制品之附加价值,赋予制品表面美观例如装饰性电镀(decorative plating) Au Ag Rh, Ni Cr黄铜等电镀 (electroplating)。(2) 防护(protection) 为了延长制品的寿命在制品表面披覆(coating)耐腐蚀之材料例如保护性
4、电镀(protective plating) SnCdNiCrSn 等电镀。(3) 特殊表面性质(special surface properties) 1. 提高制品之导电性(electrical conductiuity)例如电镀AgCu。2. 提高焊接性(soderability)在通讯急电子工业应用例如Sn-Pb合金电镀。3. 提高光线之反射性(light reflectivity ) 例如宇宙飞船人造卫星的外壳需反射光线Ag及Rh的镀层被应用上。 4. 减小接触阻抗(contact resistance)例如在电子组件之Au及Pd电镀。(4) 机械或工程性质(mechanical o
5、r engineering properties ) 1. 提高制品之强度(strenth)例如塑料电镀。2. 提高制品之润滑性 ( bearing propertries )例如多孔洛电镀(porous chromium plating), 内燃机之铝合金活塞 (piston镀锡Sn以防止汽缸 (cylinder)壁刮伤。3. 增加硬度(hardness)及耐磨性(wear resistance)例如硬洛电镀(hard chromium plating)。4. 提高制品之耐热性,耐候性抗幅射线例如塑料非金属之电镀。 5. 渗碳(car burizing)氮化(nitriding) 之防止例如
6、钢铁表面硬化(case hardening)时在不要硬化部份镀Cu。1.3 表面处理之重要性 表面处理工业虽然不是工业之主流但只有透过表面处理制品的特性及价值才能充份发挥出来。应用电镀(plating)阳极处理(anodizing)化成处理(convesion coating)涂装(coating)等工业技术达到防蚀增进可焊性润滑性耐磨性附着性及钢材防止渗碳等的多项目的。 所以表面处理为各种加工制造工业不可或缺的过程从传统工业到近代高科技表面处理技术一直扮演非常重要性之角色。例如宇宙飞船人造卫星集成电路等之发展表面处理技术都有决定性之影响。由于表面处理对材料日新月异带动相关科技工程之进步。1.
7、4 表面处理技术之种类 从表面处理之特性可分类:表 _ 机械法 _ 珠击法切削搪磨撒砂精磨研磨超加工。 面 _ 冶金法 _ 表面硬化(淬火渗碳氮化)扩散皮膜法。 形 _ 化学法 _ 电解研磨酸洗化学研磨酸蚀雕刻。 成 表 _ 表面披覆_ 电镀无电镀热浸镀熔射镀真空蒸着阴极喷溅。 面 _ 无机披覆_ 阳极处理化成处理着色珐琅处理。 披 _ 有机披覆_ 涂装橡胶加衬塑料加衬。 覆 1.5 国内表面处理工业之状况及问题 依据民国70年行政院科技顾问组调查报告有关表面处理工业国内有约4000家其中电镀工业约占1200家分散全省各地主要的生产项目有工业电镀装饰电镀热浸电镀阳极电镀化成电镀发色涂装从事表面
8、处理的工作人员有15000至20000人具有专业知识程度者约1000人至1500人。 1.5.1 原料及设备之供应 大部分昂贵之原料依靠国外进口生产设备多为国产,较贵重之检验仪器设备75%是进口货。国内原料成本极高从业着负担沉重,应设法改善防止贸易商操纵市场更要鼓励研究开发及生产重要之原料。1.5.2 从业人员知识水平 一般从业人员的程度较低科技知识及品管观念缺乏难有研究开发新产品唯赖低廉劳力以求生存。政府有关单位应定期举办研习会使从业者获得新知蔚为研究风气提高技术水准对在职工程人员鼓励利用建教合作方式进修或在职训练亦应举办各类技术鉴定考试并规定业者之工厂作业需由技术士担任。 表面处理对材料之
9、附加价值甚高先进国家不惜投入庞大人力物力从事研究发展使得表面处理技术日新月异我国要并驾齐驱迎头赶上势必从教育做起,在大专院校设立正规教育之表面处理人才才能有雄厚发展实力。鼓励学校与工业界间之建教合作技术性问题需要由学校带动学校要增添新设备充实师资积极培育专业人才企业界要仅量聘用教育较高科技人员以增加研究发展之潜力。 1.5.3 生产及经营方式 一般专业厂商规模不大主要为订货生产小规模工厂没有管理制度教育程度低,对人力,原料及能源造成无所谓的浪费.大厂则受到地下工厂恶性削价之竞争,影响 小厂应集中投资,合并经营,始合乎经济原则.就有生产设备应适时予以淘汰,换置自动化处理设备,能以简化经营管理,提
10、高生产效率,稳定质量,节省人工,提高产品之国际声誉,促进工业升级. 1.5.4 废物处理及公害 由于地下工厂甚多,使废物形成严重之公害问题,废物处理系统投资费用极高,非一般中小型表面处理工厂所能负担维持得起,根据经验及需要,认为设立表面处理专业区,集中处理废物,废水,不但能减少公害,而且能管制地下工厂. 1.5.5 表面处理公会 表面处理是工业发展中很重要的一环,避免或防止表面处理界之恶性竞争或市场 操纵,加强厂商彼此合作,联系与技术交流,应充份发挥公会功能,解决同业之困难.另应设有完整质量检验中心,集中检验,测定之服务,订定表面处理标准规范,作为厂 商质量改善或质量保证之依据. 1.5.6
11、表面处理技术数据 根据业者的反映,国内技术资料的获得不亦且缺乏,技术难以突破, 应设置有健全的表面技术数据处理中心,对研究开发者适时提供新颖充份之信息,对引进国外技术者提供可参考数据. 1.6 国内表面处理工业发展之方向 国内表面处理工业之技术自行开者很少,大多仰赖国外厂商之业务代表或代理商. 往往引进之技术并非最前进者或只是局部的,因此使本国产品质量逊于外货乃为不可避免,产品之信誉及附加价值难以提升.国内学术机构也甚少做独立性长期性之研 究,国内欲求工业之升级,商品附加价值提高,必须大力提高表面处理技术,以达成支持各项金属制造业,机器工业,电子工业之任务. 1.6.1 装饰电镀(decora
12、tive plating) 装饰电镀之主要目的改进产品之外观,提高产品附加价值,其主要产品如项链,胸 针,耳环等饰物,合法登记之装饰电镀厂不足十分之一,地下小厂不需付税捐,废水处里费用等,导致小厂吃大厂,劣币逐良币之反淘汰之恶性循环. 所以发展之方向应为大厂增添新设备,提高技术水准,提高产品质量,加强取缔公害,自然促使非法及小厂淘或合并经营才能进一步发展. 1.6.2 工程电镀(engineering plating） 工程电镀之目的是增加产品之耐蚀力,延长使用寿命,改进机械性质等.现在许多精密模具无法使用机械加工, 也使用电镀法, 称之为电铸 (electroforming).工之规模较大,
13、许多操作采用自动化,多附属于大规模较大机器制造厂. 独立之工程电 镀厂也大都与大型机器金属制造厂订有长期加工契约,其恶性竞争较装饰性电镀小,笋嵹禤a经济发展,工程电镀技术水准必须精益求精,力争上游,其发展是大有可为的工程电镀使用支持料数量巨大,因此废物处理之公害问题需特别重视,稍一不慎将 造成不可收拾的公害. 一般中小厂为节省开支没有废物处理设备,或有也只供参观检 查时之用,浪费投资,罔顾员工及环境之安全与卫生.故今后发展方向为如何协助,促使这些小厂家合并始引进或研究开发更经济更有效新技术.工程电镀用之化学品如进镀成性质之添加剂,多为国外原料供货商之机密,利润甚高,若能长期研究必能研就发展成功
14、替代品,以减低本国电镀工业之成本. 1.6.3 镀锡(tin plating) 镀锡生产应往高速率之连续生产方向发展,唯有使用高度自动化设备才能节省日益高涨之连续工资及能源.此种设备国内无法设计制造, 需向国外引进技术,近年来使用铝罐,铝箔,塑料瓶罐,腊纸盒,玻璃瓶等材料越来越普遍, 占去马口铁很大的市场尤其一些锡生产的开发国家如印度尼西亚,菲律宾,泰国,马来西亚等也开始生产马口铁,另外有逐渐改无锡铁皮(tin free steel)之趋势. 1.6.4 热漫镀锌(zinc hot dip coating) 镀锌钢片主要有电镀式镀锌钢片及热浸式钢片,其中以热浸式占大多数,镀锌钢片具有优良耐蚀性
15、与低廉价格.主要用途为建筑如用在顶板(roofing),侧板(siding ),广告牌,风管等,其次为电器及机械业.国内镀锌钢片业者需淘汰更新陈旧设备,采用新式连续式热浸镀锌方式生产,产量大,质量佳,产品适用性广,成本低并加以配合耐高腐蚀力,镀层延性,抗热性,焊接性及美丽彩色涂装之需求提高制品之质量.如发展出来的铁锌合金镀面,差别镀锌,单面镀锌及铝锌合金镀面等. 1.6.5 阳极处理(anodizing) 铝的阳极处理是铝金属表面藉由电流的作用形成一层氧化物膜,坚硬耐磨,抗蚀性极高,色泽优美.铝合金本身易于加工,强度高,用途很广,磥琐T阳处理产品为铝门窗,家具,照相机及仪表外壳另件.铝材制造极
16、其加工业也日益扩展,铝阳处理有相当市场潜力. 阳极处理之发展例如硬质阳极处理(hard anodizing),在低温电流亦有用交直流并用之阳极处理.这种硬化之阳极处理的铝材可用于活塞,汽缸,汽缸内衬,油压机及涡轮之另件,汽阀,齿轮,枪械另件,离合器,煞车圆片,(brake disk),机器另见及工具等.浴温,电流密度, 溶液成份需自动控制才能严格管制成品之质量以达客户要求.自动化需引进国外技术及大量之资金,所以同时要深入了解国外市场之潜力循序达成自动化. 1.6.6 涂装(coating) 涂装工业之成长仍应会继续扩大,应设法取缔地下工厂以减少公害保障合法厂商,避免恶性竞争.教育用户重视表面处
17、理技术之价值,提高涂装质量之要求.大厂商应力争上游,自行发展高级产品而不能只埋怨小厂之低廉竞销.发展之趋势大多采用粉体涂装,以节省能源和溶剂并可减少公害.非溶剂之涂装和省能源型(紫外线硬化,低 温硬化)之新产品我国涂装工业当然应该迎头赶上. 1.7 学会,杂志及参考书籍 促进表面处理工业界之联系,技术交流,标准规范之定订,防止恶性竞争,市场之操纵 等应设有功能的公会,协会以解决同业之困难.例如电镀公会,阳极处理公会,涂装公会等.学会及杂志社提供新知识,新科技之信息.在做研究开发工作,资料之取得是非常重要的,尤其是有关专利数据更具有价值. 1.7.1 学会 有关表面处理技术之国内外学会有: (1
18、) 中国材料科学学会. (2) 中国钢铁学会. (3) 中国化学会. (4) 中国腐蚀防蚀学会. (5) American, Electroplater Society. (6) American, Electrochemical Society. (7) American, National Association of Corrosion Engineers . (8) 英国Institute of metal fishing. (9) 英国Corrosion Science Society. (10) 英国Corrosion and Protection Association. (11
19、) 日本金属表面技术学会. (12) 日本金属学会第三分科会(金属表面物理化学). (13) 日本钢铁学会. (14) 日本电器化学协会. (15) 日本化学学会. (16) 日本轻金属学会. (17) 德国Bunsen Gesellechaff. 1.7.2 杂志 有关表面处理杂志有: (1) 国内: 金属表面技术. 工业材料. 表面处理工业. 化工技术. 防蚀工程. 材料科技.(2) 日本: 金属表面技术. 防蚀技术. 金属材料. 工业材料.(3) 美国: Plating Corrosion Metal Finishing Materials Protection Product Fini
20、shingMaterials and Methods Industrial Finishing(4) 英国: Electroplating Metal Industry(5) 德国: Metalloberflanche oberflachenentechnik Korrosion und Metallschutz Werkstoffe und Korrosion1.7.3 参考书籍 序号 书名 作 者 出版社 1 金属电镀学 林西音五洲2 表面处理法 正文编辑正文3 电镀工程学 张金全五洲4 实用电镀理论与实际 张良谦复文5 实用金属表面检查试验 赖耿阳复文6 钢铁表面处理学 王龙祥复文7 A
21、BS 塑料电镀 余时之大行8 ABS 塑料电镀处理 李守诚华联9 最新镀金法 宋仰恒徐氏10 实用电镀学 王大伦徐氏11 实用电镀技术实务 陈尔活南台12 最新电镀实务 高兴文笙13 塑料镀金与非导体表面处理法 廖明隆文笙14 无电解镀金 神户德藏复汉15 工业废水之理论与实务 韩丽明徐氏16 表面处理 马炳琦高立17 镀铜技术操作 李守诚华联18 电镀工程学 尤光先徐氏19 电镀镍光泽剂 陈宏泽陈宏泽20 镀铜技术处理 黄松奇五洲21 镀金技术处理 杨松坚五洲22 电镀工厂的废水处理 雍知盛雍知盛23 电镀教程 白蓉生徐氏24 电镀的基本原理 雍知盛雍知盛25 硬路电镀之理论及应用 雍知盛总
22、汇26 铝及其合金表面处理 陈奇松五洲27 铝的表面处理 陈宏泽陈宏泽28 贵金属电镀学 白蓉生徐氏29 何氏槽电镀试验 雍知盛雍知盛30 金属研磨 傅贴桩徐氏31 金属表面处理 缪伯初正中32 金属真空镀 余时之大行33 金属表面染色处理 黄奇松五洲34 金属的表面处理与加工 刘俊杰徐氏35 金属电镀法 秀山雄大孚36 实用锡及锡合金电镀技术 张锡纶徐氏37 电镀化学反应操作与电解槽工学 赖耿阳徐氏38 金属喷射法涂料与涂法 杜志鉴徐氏39 金属物理学 陆志鸿正中40 装饰性铜,镍,Cr之电镀 雍知盛总汇41 真空蒸着应用技术 赖耿阳复汉1.8 我国表面处理电镀技术士检定规范 金属表面处理是
23、一门专门的技术与学问,为提高我国表面处理工业之水平及发展潜力,宜规定工厂必须拥有表面处理技术士如电镀技术士,阳极处理技术士,涂装技术士等.让这些专门技术士从事工厂作业,才能有优良的产品. 我国技术技能士检定旨在配合经济发展,改变职业观念,建立技能共信标准,提高技术人士之地位适应国家建设之需要.凡测验合格者,由内政部颁发中华民国技术士证. 技术士技能检定分为学科与术科测验两阶段完成.学科测验就检定规范中相关知识范围内命题,采是非选择方式.术科测验需学科测验合格始能参加,采现场操作考验方式.技术士分为三等级,甲级,乙级,丙级. 第二章 电镀基本原理与概念 2.1 电镀之定义 电镀(electrop
24、lating)被定义为一种电沈积过程(electrodepos- ition process)，是利用电极(electrode)通过电流，使金属附着于物体表面上， 其目的是在改变物体表面之特性或尺寸。2.2 电镀之目的 电镀的目的是在基材上镀上金属镀层(deposit)，改变基材表面性质或尺寸。例如赋予金属光泽美观、物品的防锈、防止磨耗、提高导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性、热处理之防止渗碳、氮化 、尺寸错误或磨耗之另件之修补。 2.3 各种镀金的方法 电镀法(electroplating)无电镀法(electroless plating)热浸法(hot dip plating)熔射喷镀法
25、(spray plating)塑料电镀(plastic plating)浸渍电镀(immersion plating)渗透镀金(diffusion plating)阴极溅镀(cathode supptering)真空蒸着镀金(vacuum plating)合金电镀 (alloy plating)复合电镀 (composite plating局部电镀 (selective plating)穿孔电镀 (through-hole plating)笔电镀(pen plating)电铸 (electroforming)2.4 电镀的基本知识 电镀大部份在液体 (solution) 下进行，又绝大部份是由
26、水溶 液 (aqueous solution)中电镀，约有 30 种的金属可由水溶液进 行电镀, 由水溶液电镀的金属有：铜Cu、镍Ni、铬Cr、锌Zn、镉Cd 、铅Pb、金Au、银Ag、铂Pt、钴Co、锰Mn、锑Sb、铋Bi、汞Hg、镓Ga、铟In、铊、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W 等。 有些必须由非水溶液电镀如锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶、钡、铝、La、Ti、Zr、Ge、Mo等。可油水溶液及非水溶液电镀者有铜、银、锌、镉、锑、铋、锰、钴、镍等金属。电镀的基本知识包括下列几项： 溶液性质物质反应电化学化学式界面物理化学材料性质2.4.1 溶液(solution)
27、 被溶解之物质称之为溶质(solute)，使溶质溶解之液体称之溶 剂(solute)。溶剂为水之溶液称之水溶液(aqueous solution)。 表示溶质溶解于溶液中之量为浓度(concentration)。 在一定量溶剂 中，溶质能溶解之最大量值称之溶解度(solubility)。 达到溶解度值之溶液称之为饱和溶液(saturated solution)，反之为非饱和溶液(unsaturated solution)。 溶液之浓度，在工厂及作业现场，使用易了解及便利的重量百分率浓度(weight percentage)。 另外常用的莫耳浓度(molal concentration)。 2.
28、4.2 物质反应(reaction of matter) 在电镀处理过程中，有物理变化及化学变化，例如研磨、干燥等为物理反应，电解过程有化学反应，我们必须充份了解在处里过程中各种物理及化学反应及其相互间关系与影响。 2.4.3 电镀常用之化(chemical formular) 见附录一。 2.4.4 电化学(electrochemistry) 电镀是一种电沉积( electrodeposition )过程,利用电解体electrolysis)在电极(electrode)沉积金属,它是属于电化学之应用的一支。电化学是研究有关电能与化学能交互变化作用及转换过程。 电解质(electrolyte)
29、例子NaCl,也就是其溶液具有电解性质之溶液 (electrolyticsolution)它含有部份之离子(ions),经由此等离子之移动 (movement)而能导电。带阴电荷朝向阳极(anode)移动称之为阴离子(anion),带正电荷朝向阴极(cathode)移动(migrate)者称之为阴离子 cations)。这些带电荷之粒子(particles)称之为离子(ions)。放出电子产生氧化反应之电极称之为阳极(anode),得到电子产生还元化应之电极称之为阴极(cathode)。整个反应过程称之为电解(electrolysis)。 2.4.4.1 电极电位(electrode pote
30、ntials) 电位(electrode potential)为在电解池(electrolytic)中之导电体,电流经由它流入或流出。 电极电位(electrode potential)是电极与电解液之间的电动势差, 单独电极电位不能测定需参考一些标准电极(standard electrode)。 例如氢标准电极(hydrogen standard electrode)以其为基准电位为0 电极电位之大小可由Nernst equation表示之: E=E0+RT/nF ln aMn+/aM E=电极电位 E0=电极标准状态电位(volt) R=气体常数(8.3143 J.K-1MOL-1) T=
31、绝对零度( K) n=原子价之改变数(电子移转之数) aMn+=金属离子之活度(activity),若极稀薄之溶液,其活度就等于金属 离子 之浓度(concentration)C。 一般则活度为浓度乘上活度系数,即a = r *c。 金属电极之活度,若为纯金属即为1 。 法拉第常数2.4.4.2 标准电极电位(standard electrode potential) 标准电极电位(standard electrode potential)是指金属电极之活度为 1(纯金属)及在金属离子活度为1时之电极电位。 即 E=E0 E=E0+RT/nF ln 1/1 =E0+0= E0 氢之标准电位在任
32、何温度下都定为0,做为其他电极之参考电极 (REFERENCE ELECTRODE),以氢标准电极为基准0,各种金属之标 准电位见表排列在前头之金属如Li较易失去电子,易被氧化,易溶解,易腐蚀,称之为溅金属或金属(basic metal)。相反如Au金属不易失去电子.不易氧化.不易溶解.容易被还元称之为贵金属(noble metal)。 电极 电位 电极 电位 Li Li+-3.045Co ? Co+2 -0.277Rb? Rb+ -2.93 Ni ?Ni+2 -0.250K? K+ -2.924Sn ?Sn+2 -0.136Ba?Ba+2 -2.90Pb ?Pb+2 -0.126Sr ?Sr
33、+2 -2.90Fe ?Fe+3 -0.04Ca ?Ca+2 -2.87Pt/H2?H+ 0.000Na ?Na+ -2.715Sb ?Sb+3 +0.15Mg ?Mg+2 -2.37Bi ?Bi+3 +0.20Al ?Al+3 -1.67 As ? As+3 +3Mn ?Mn+2 -1.18Cu ?Cu+2 +0.34Zn ? Zn+2 -0.762Pt/OH-?O2 +0.40 Cr ? Cr+3-0.74Cu ?Cu+ +0.52 Cr ?Cr+2 -0.56Hg ?Hg2+2 +0.789 Fe ?Fe+2 -0.441Ag ?Ag+ +0.799 Cd ?Cd +3 -0.402 P
34、d ?Pd+2 +0.987 In ?In+3 -0.34 Au ?Au+3 +0.150 Tl ?Tl+ -0.336 Au ?Au+ +1.68 表2.4.4.22.4.4.3 Nernst 电位学说 金属含有该金属离子之溶液相接触,则在金属与溶液界面,会产生 电荷移动现象,此等电荷之移动,仍是由于金属与溶液的界面有电位势之差别称之为电位差所引起,此现Nernst解说如下: 设驱使金属失去电子变为阳离子溶入溶液中之电离溶解液解压 (electrolatic solution pressure)为p而使溶液中的阳离子得到电子还元成金属渗(osmotic pressure)为p,则有三种情况发
35、生: (1) PP时,金属被氧化,失去电子,溶解成金属离子于溶液中,因此属电极本体接收电子而带负电。(2) PP时,金属阳离子得到电子被还元沉积于金属电极表面上,金属电极本身供给电子,因此金属电极带正电 (3) (3) P=P时,没有产生任何变化设金属与溶液的界面所形成的电极电位为E,当1 mole金属溶入于溶液中,则界面所通过的电量为nF , n为金属阳离子之价数,即电子之转移数,F为法拉第常数,此时所作功等于nFE,也等于下式: n F E= ? ppVdp= RT ? pp dp/p=-RTln P/P E=RT/nF ln P/P 即金属阳离子之活度(activity)为 aMn+活度
36、系数为K,则P= KaMn+于是 E= - RT/nF ln p/KaMn+ =- RT/nF ln P/K +RT/nF ln aMn+ E在标准状态时,即aMn+=1,称为标准电极电位E ,即 E0=- RT/ nF ln P/K + RT/nF ln 1 =-RT/nF ln P/R所以纯金属的电极电位用上列式子表示: 非纯金属电位则为: E=E0+RT/Nf ln aMn+ / aM 式中为aM为不纯金属之活度2.4.4.4电极电位在热力学的表示法 电极反应是由氧化反应及还原反应所组成. 例如Cu ? Cu+2e- 还原状态 氧化状态 可用下列二式表示之 : Cu(R) Cu+2e-
37、氧化反应 Cu? Cu+2e- 还原反应例1: 氧电极反应之电位 1/2O2+H2O+2e-? 2OH-例2: 氯化汞电极反应之电位 Hg2+2+2e-? 2 Hg E=E0- RT/nF ln aHg(s) /aHg2+2例3: 氢电极反应之电位 1/2H2(g) ? H+e- E=E0-RT/F ln aH+/aH21/2(g)2.4.4.5 电极电位之意义 (1)电解电位分类为三种: M/M+n即金属含有该金属离子的相接触有二种形式: 金属与溶液间之水大于金属阳离子M+n与电子的结合力,则金属会溶解失去电子形式金属阳离子与水结合成为M+n? xH2O,此时金属电极获得额外电子,故带负电。
38、这类金属电极称之阴电性,如Mg.Zn.及Fe等浸入酸.盐类水溶液时产生此种电极电位 Mt M(aq)+n+ ne-金属与溶液的水亲合力小于金属离子M+n与电子结合力时,金属离子会游向金属电极得到电子而沉积在金属电极上于是金属电极带正电,溶液带负电。 (2)金属M与难溶性的盐MX相接触,同时MX又与阴离子之KX相接触,即(M x MX,KX) 如化汞电极(Hg2Cl2)。(3)不溶性金属,如Pt,与含有氧化或还元系离子的溶液相接触,例如 Pt x Fe+ .FE+或Pt x Cr+2,Cr+3m等。2.4.4.6 界面电性二重层 在金属与溶液的界面处带电粒子与表面电荷形成的吸附层， 偶极子的排列层以及扩散层等三层所组合的区域称之为界面 电性二重层。 2.4.4.7 液间电位差（liquid junction potential） 又称之为扩散电位差(diffusion potential)，系由阴离子与阳 离子之移动度不同而形成之电位差，通常溶液之浓度差愈大 ，阴阳离子移动度差愈大，则液间电位差愈大。2.4.4.8过电压（overvolta
个人主页
