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嘉義誠信鋁電解電容器回收-長城電器回收廠 :
電容器回收,蓄電池回收,斷路器回收
加入的Na2SO4 在電化學上叫支持電解質,它在溶劑中完全電離,作用是以它的離子在電場中的定向移動,來代替待測物質離子的定向移動。那么我們為什么要這樣做呢?原因有很多,增加導電性是其基本任務,對于你說的這個例子,理解到增加導電性其實一般也就是夠了,不否認這話有些敷衍性。實在是因為如果說的更細就比較復雜了,需要對電路,電容,極化,電還原氧化以及電化學擴散控制有一些認識。我自認為是在電化學方面還有研究,愿意給你講講這里的故事,希望你仔細閱讀并理解。
我們知道,兩根帶電的電極放在溶液里,就會形成電場,電場會驅動溶液里的帶電粒子。這個過程比電化學反應容易的多,是電場和帶電粒子的本質屬性,發生的優先級也是。就比如你說的這個例子,如果沒有加Na2SO4,如果這時候電極兩端的電壓(比如0.8 V吧)不足以電解水,電場會驅動水里的氫離子和氫氧根離子(~10-7M) 分別往陰陽極移動。什么時候停止呢?一直到要到陰陽兩極聚集的氫離子和氫氧根離子濃度,大到能夠抵消掉這0.8 V的電場為止(帶正電的氫離子去中和陰極,帶負電的氫氧根去中和陽極)。因為水中的氫離子和氫氧根離子太少,這個過程會很慢,可能需要幾分鐘才能完成,取決于電極間的距離。但如果這里時候,加入一定濃度的 Na2SO4,應該幾十秒就能搞定,因為濃度大嘛。這就是我們說的增加導電性,在這里浪費如此篇幅,就是想告訴你,不發生電化學反應的離子,通電后在電解液里都在干什么。是的,它們不放電,也不吸電,就是靠著自己的移動,去把加在溶液里的電場抵消掉,就是直流電路里給電容器充電的過程。
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如果這時候,我們加一個理論上能剛好電解水的電壓,比如1.3V,如果加特別高的電壓,那是另外一種情況,也不利于說明道理。當足夠的電壓被加上,也就是說準備有電化學反應發生了。這時候如果沒有Na2SO4, 電化學反應發生能發生嗎?是:短期內不能。因為所施加的電壓驅動溶液正負離子的運動是首要任務,而在驅動H+和OH-的過程中,能量被耗費了,表觀就是:看著加了1.3V電壓,實際上只有0.8V了, 有部分壓降(能量)耗費在驅動H+和OH-的過程中了,因為這兩種離子少,所以驅動起來耗時,耗能。當然如果這時候加入Na2SO4,就不一樣了。大量的Na+ 和SO4 2- 可以快速的聚集在陰陽兩極,形成反向電勢,平衡掉兩極間的電場,使得溶液中的H+和OH-不需要受電場的趨使。這里說的電場被平衡掉,針對的是溶液中部,兩極間的的H+和OH-,而在電極表面附近,那1.3V電壓的電場還在,不會影響電解的發生。說倒這里,已經能回答你的問題了,其實不加Na2SO4,電解水早晚還會發生,所謂的增加導電性,就是不要把所加能量浪費在溶液的壓降(內阻或者內耗)上。電解池就相當于直流電路里的一個電容器,當電化學反應發生時,相當于這個電容器被擊穿,加入支持電解質使得這個擊穿過程變得更容易。
當然這并不代表,支持電解質的全部功用。上面說到,我們不希望看到溶液中的H+和OH-(也就是待測物)在電場作用下做定向移動,為什么呢?這里就涉及到電化學的根本---擴散。就是:如果電極周圍的反應物消耗沒了,就從高濃度的區域,行云流水般地自然擴散過來,而不是有別的因素和力量將其驅趕過來。我們管這叫擴散控制,這是電化學里能斯特方程以及計算電化學電流(或稱法拉第電流)的基礎,不是擴散控制的電化學反應,一般也就可以扔進垃圾堆里,因為實在不好分析。所以,支持電解質除了增加導電性,更重要的任務就是,在電場下,消除待測物的遷移電流,就是告訴待測物們,你們都別動,我動就好了,你們想動,就等著慢慢擴散過去吧。
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