Електрохі мія галузь науки яка вивчає властивості систем що містять іонні провідники та перетворення речовин на межі под
Електрохімія

Електрохі́мія — галузь науки, яка вивчає властивості систем, що містять іонні провідники, та перетворення речовин на межі поділу фаз за участю заряджених часток (іонів, електронів). Зокрема, електрохімія вивчає закони взаємного перетворення електричної і хімічної форм руху матерії, будову і властивості розчинів електролітів, процеси електролізу, роботу електрохімічних елементів, електрохімічну корозію, електросинтез речовин, тощо.
Електрохімія | |
Електрохімія у Вікісховищі |
Електрохімічний процес відбувається на межі поділу твердої та рідкої фази (іноді між двома рідинами).
Історія
Розуміння природи електрики почало складатися у XVI сторіччі. Тоді англійський учений Вільям Гілберт 17 років досліджував магнетизм і, меншою мірою, електрику. За свою роботу над магнітами Гілберта стали називати «батьком магнетизму». Він відкрив різні способи виготовлення та зміцнення магнітів.
У 1663 році німецький фізик Отто фон Геріке створив перший електричний генератор, який виробляв статичну електрику шляхом застосування тертя в машині. Генератор був зроблений з великої сірчаної кулі, відлитої всередині скляної кулі, встановленої на валу. М'яч обертався за допомогою кривошипа, й електрична іскра виникала, коли подушечка терлася об м'яч під час обертання. Скляну кулю можна було вийняти й використовувати як джерело для експериментів з електрикою.
До середини XVIII століття французький хімік Шарль Франсуа де Сістерне дю Фе виявив два типи статичної електрики, й те що однакові заряди відштовхуються один від одного, а різні — притягуються. Дю Фей оголосив, що електрика складається з двох рідин: «скловидна» (від латинського «скло»), або позитивна; й «смолиста», або негативна. Це була теорія двох рідин електрики, яку через століття заперечила теорія однієї рідини Бенджаміна Франкліна.
У 1785 році Шарль-Огюстен де Кулон розробив закон електростатичного притягання як наслідок його спроби дослідити закон електричного відштовхування, викладений Джозефом Прістлі в Англії.
Наприкінці 18 століття італійський лікар і анатом Луїджі Гальвані позначив народження електрохімії, встановивши зв'язок між хімічними реакціями та електрикою у своєму есе лат. «De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius» (Коментар про вплив електрики на рух м'язів) 1791 р., в якому він запропонував «нервово-електричну речовину» у біологічних формах життя.
У своєму есе Гальвані дійшов висновку, що тваринна тканина містить вроджену життєву силу, якою раніше нехтували, яку він назвав «тваринною електрикою», яка активує нерви та м'язи, охоплені металевими зондами. Він вважав, що ця нова сила є формою електрики на додаток до «природної» форми, створеної блискавкою або електричним вугром і торпедним променем, а також «штучної» форми, створеної тертям (тобто статична електрика).
Досліди Гальвані з препарованими лапками жаби посилили інтерес до електрохімічних досліджень. Тогочасні науковці загалом прийняли погляди Гальвані, проте Алессандро Вольта відкидав ідею «тваринної електричної рідини». А проте, експерименти Вольти привели його до розробки першої практичної батареї (вольтів стовп), яка використовувала відносно високу енергію (слабкий зв'язок) цинку та могла забезпечувати електричний струм набагато довше, ніж будь-який інший тогочасний пристрій. Після появи цього винаходу незвичайні властивості стали предметом вивчення нової науки — електрохімії.
Згодом було розроблено більш досконалі хімічні джерела струму, які дістали назву гальванічних елементів. З їхньою допомогою було створено багато відкриттів в області фізики, встановлено ряд основних законів електрики і магнетизму. Після винайдення динамо-машини в 60-х роках ХІХ ст. гальванічні елементи, як джерела струму, втратили своє значення. Новий інтерес до них почався з середини ХХ ст., що пов'язано з розвитком напівпровідникової радіотехніки, мікроелектроніки, космічних технологій.
У 1960—1970-х роках інтенсивно розвивалася , лідером якої був грузинський електрохімік та його група.
Радянська школа електрохіміків
- О. Н. Фрумкін
- О. І. Левін
- Л. І. Антропов
- Б. Б. Дамаскін
Основні напрямки досліджень
- Теорія електролітів (водних, неводних, твердих, розплавлених).
- Міжфазна межа контакту іонних провідників з електронними напівпровідниками, з іншими іонними провідниками або діелектриками (включаючи вакуум і газ).
- .
- (- та макрокінетика).
- .
Наукові основи
- електрохімічні методи аналізу ();
- процеси перетворення енергії та інформації;
- електросинтез (органічний та неорганічний);
- ;
- процеси і , тощо.
Прикладна електрохімія
Гальванічні елементи і акумулятори
Виготовлення електролітічних конденсаторів
Гальванічні покриття
Технологія нанесення тонких шарів металу (цинк, або тришарове покриття мідь-нікель-хром, та ін.) може захистити сплави заліза від корозії.
Гальваничні покриття застосовують також для декоративних цілей (золочіння, сріблення).
Електрохімія неводних розчинів
Дослідження у водних розчинах обмежені електрохімічною стійкістю води, як розчинника. Електроліз розплавів не завжди можливий, тому що прості та комплексні сольові системи, у цьому випадку евтектичні розплави, мають надто високу температуру плавлення. Неводні розчини в органічних розчинниках, в рідкому SO2 тощо дозволяють здійснити деякі процеси, надто енергомісткі або зовсім неможливі у воді чи розплавах.
Див. також
- Електрод
- Електрохімічний потенціал
- Електрохімічний ряд напруг
- Контактна різниця потенціалів
- Міжнародне електрохімічне товариство
- Йоніка
Примітки
- Richard P. Olenick, Tom M. Apostol, David L. Goodstein Beyond the mechanical universe: from electricity to modern physics, Cambridge University Press (1986) ISBN 0-521-30430-X, p. 160
- R. Hellborg Electrostatic accelerators: fundamentals and applications (2005) ISBN 3540239839 p. 52
- Steven Weinberg The discovery of subatomic particles Cambridge University Press (2003) ISBN 0-521-82351-X, p. 15
- J. A. M. Bleeker, Johannes Geiss, M. Huber The century of space science, Volume 1, Springer (2001) ISBN 0-7923-7196-8 p. 227
- John Robert Norris, Douglas W. Ribbons (1972) Methods in microbiology, Volume 6, Academic Press. ISBN 0-12-521546-0ISBN 0-12-521546-0 p. 248
- Frederick Collier Bakewell Electric science; its history, phenomena, and applications, Ingram, Cooke (1853) pp. 27–31
Посилання
- ЕЛЕКТРОХІ́МІЯ [Архівовано 22 квітня 2016 у Wayback Machine.] //ЕСУ
- Electrochemistry.net [Архівовано 5 квітня 2013 у Wayback Machine.]
- The Electrochemical Society [Архівовано 14 жовтня 2019 у Wayback Machine.]
- International Society of Electrochemistry (ISE) [Архівовано 27 серпня 2019 у Wayback Machine.]
- Electrochemistry Encyclopedia at Case Western Reserve University
- Electrochemistry Dictionary at Case Western Reserve University (size ~ 388KB)
- Experiments in Electrochemistry at Fun Science [Архівовано 12 лютого 2009 у Wayback Machine.]
- Potentiodynamic Electrochemical Impedance Spectroscopy [Архівовано 25 грудня 2004 у Wayback Machine.]
- Nanoelectrode.com [Архівовано 8 грудня 2021 у Wayback Machine.] News and research articles related to nanoelectrochemistry
Література
- ВАК України. Паспорт спеціальності. № 17-09/1 від 29.01.98
- Глосарій термінів з хімії / укладачі: Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 738 с. — ISBN 978-966-335-206-0.
Автор: www.NiNa.Az
Дата публікації:
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет, Інформація про Електрохімія, Що таке Електрохімія? Що означає Електрохімія?
Elektrohi miya galuz nauki yaka vivchaye vlastivosti sistem sho mistyat ionni providniki ta peretvorennya rechovin na mezhi podilu faz za uchastyu zaryadzhenih chastok ioniv elektroniv Zokrema elektrohimiya vivchaye zakoni vzayemnogo peretvorennya elektrichnoyi i himichnoyi form ruhu materiyi budovu i vlastivosti rozchiniv elektrolitiv procesi elektrolizu robotu elektrohimichnih elementiv elektrohimichnu koroziyu elektrosintez rechovin tosho Elektrohimiya Elektrohimiya u Vikishovishi Anglijski himik Dzhon Deniel livoruch ta fizik Majkl Faradej pravoruch obidva vvazhayutsya zasnovnikami elektrohimiyi Elektrohimichnij proces vidbuvayetsya na mezhi podilu tverdoyi ta ridkoyi fazi inodi mizh dvoma ridinami IstoriyaNimeckij fizik Otto fon Gerike bilya svogo elektrichnogo generatora pid chas provedennya eksperimentu Rozuminnya prirodi elektriki pochalo skladatisya u XVI storichchi Todi anglijskij uchenij Vilyam Gilbert 17 rokiv doslidzhuvav magnetizm i menshoyu miroyu elektriku Za svoyu robotu nad magnitami Gilberta stali nazivati batkom magnetizmu Vin vidkriv rizni sposobi vigotovlennya ta zmicnennya magnitiv U 1663 roci nimeckij fizik Otto fon Gerike stvoriv pershij elektrichnij generator yakij viroblyav statichnu elektriku shlyahom zastosuvannya tertya v mashini Generator buv zroblenij z velikoyi sirchanoyi kuli vidlitoyi vseredini sklyanoyi kuli vstanovlenoyi na valu M yach obertavsya za dopomogoyu krivoshipa j elektrichna iskra vinikala koli podushechka terlasya ob m yach pid chas obertannya Sklyanu kulyu mozhna bulo vijnyati j vikoristovuvati yak dzherelo dlya eksperimentiv z elektrikoyu Do seredini XVIII stolittya francuzkij himik Sharl Fransua de Sisterne dyu Fe viyaviv dva tipi statichnoyi elektriki j te sho odnakovi zaryadi vidshtovhuyutsya odin vid odnogo a rizni prityaguyutsya Dyu Fej ogolosiv sho elektrika skladayetsya z dvoh ridin sklovidna vid latinskogo sklo abo pozitivna j smolista abo negativna Ce bula teoriya dvoh ridin elektriki yaku cherez stolittya zaperechila teoriya odniyeyi ridini Bendzhamina Franklina Zobrazhennya eksperimentu Galvani na zhab yachih lapkah U 1785 roci Sharl Ogyusten de Kulon rozrobiv zakon elektrostatichnogo prityagannya yak naslidok jogo sprobi dosliditi zakon elektrichnogo vidshtovhuvannya vikladenij Dzhozefom Pristli v Angliyi Italijskij fizik Alessandro Volta pokazuye svoyu batareyu francuzkomu imperatoru Napoleonu Bonapartu na pochatku 19 stolittya Naprikinci 18 stolittya italijskij likar i anatom Luyidzhi Galvani poznachiv narodzhennya elektrohimiyi vstanovivshi zv yazok mizh himichnimi reakciyami ta elektrikoyu u svoyemu ese lat De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius Komentar pro vpliv elektriki na ruh m yaziv 1791 r v yakomu vin zaproponuvav nervovo elektrichnu rechovinu u biologichnih formah zhittya U svoyemu ese Galvani dijshov visnovku sho tvarinna tkanina mistit vrodzhenu zhittyevu silu yakoyu ranishe nehtuvali yaku vin nazvav tvarinnoyu elektrikoyu yaka aktivuye nervi ta m yazi ohopleni metalevimi zondami Vin vvazhav sho cya nova sila ye formoyu elektriki na dodatok do prirodnoyi formi stvorenoyi bliskavkoyu abo elektrichnim vugrom i torpednim promenem a takozh shtuchnoyi formi stvorenoyi tertyam tobto statichna elektrika Doslidi Galvani z preparovanimi lapkami zhabi posilili interes do elektrohimichnih doslidzhen Togochasni naukovci zagalom prijnyali poglyadi Galvani prote Alessandro Volta vidkidav ideyu tvarinnoyi elektrichnoyi ridini A prote eksperimenti Volti priveli jogo do rozrobki pershoyi praktichnoyi batareyi voltiv stovp yaka vikoristovuvala vidnosno visoku energiyu slabkij zv yazok cinku ta mogla zabezpechuvati elektrichnij strum nabagato dovshe nizh bud yakij inshij togochasnij pristrij Pislya poyavi cogo vinahodu nezvichajni vlastivosti stali predmetom vivchennya novoyi nauki elektrohimiyi Zgodom bulo rozrobleno bilsh doskonali himichni dzherela strumu yaki distali nazvu galvanichnih elementiv Z yihnoyu dopomogoyu bulo stvoreno bagato vidkrittiv v oblasti fiziki vstanovleno ryad osnovnih zakoniv elektriki i magnetizmu Pislya vinajdennya dinamo mashini v 60 h rokah HIH st galvanichni elementi yak dzherela strumu vtratili svoye znachennya Novij interes do nih pochavsya z seredini HH st sho pov yazano z rozvitkom napivprovidnikovoyi radiotehniki mikroelektroniki kosmichnih tehnologij U 1960 1970 h rokah intensivno rozvivalasya liderom yakoyi buv gruzinskij elektrohimik ta jogo grupa Radyanska shkola elektrohimikiv O N Frumkin O I Levin L I Antropov B B DamaskinOsnovni napryamki doslidzhenTeoriya elektrolitiv vodnih nevodnih tverdih rozplavlenih Mizhfazna mezha kontaktu ionnih providnikiv z elektronnimi napivprovidnikami z inshimi ionnimi providnikami abo dielektrikami vklyuchayuchi vakuum i gaz ta makrokinetika Naukovi osnovi elektrohimichni metodi analizu procesi peretvorennya energiyi ta informaciyi elektrosintez organichnij ta neorganichnij procesi i tosho Prikladna elektrohimiyaGalvanichni elementi i akumulyatori Vigotovlennya elektrolitichnih kondensatoriv Galvanichni pokrittya Tehnologiya nanesennya tonkih shariv metalu cink abo trisharove pokrittya mid nikel hrom ta in mozhe zahistiti splavi zaliza vid koroziyi Galvanichni pokrittya zastosovuyut takozh dlya dekorativnih cilej zolochinnya sriblennya Elektrohimiya nevodnih rozchinivDoslidzhennya u vodnih rozchinah obmezheni elektrohimichnoyu stijkistyu vodi yak rozchinnika Elektroliz rozplaviv ne zavzhdi mozhlivij tomu sho prosti ta kompleksni solovi sistemi u comu vipadku evtektichni rozplavi mayut nadto visoku temperaturu plavlennya Nevodni rozchini v organichnih rozchinnikah v ridkomu SO2 tosho dozvolyayut zdijsniti deyaki procesi nadto energomistki abo zovsim nemozhlivi u vodi chi rozplavah Div takozhElektrod Elektrohimichnij potencial Elektrohimichnij ryad naprug Kontaktna riznicya potencialiv Mizhnarodne elektrohimichne tovaristvo JonikaPrimitkiRichard P Olenick Tom M Apostol David L Goodstein Beyond the mechanical universe from electricity to modern physics Cambridge University Press 1986 ISBN 0 521 30430 X p 160 R Hellborg Electrostatic accelerators fundamentals and applications 2005 ISBN 3540239839 p 52 Steven Weinberg The discovery of subatomic particles Cambridge University Press 2003 ISBN 0 521 82351 X p 15 J A M Bleeker Johannes Geiss M Huber The century of space science Volume 1 Springer 2001 ISBN 0 7923 7196 8 p 227 John Robert Norris Douglas W Ribbons 1972 Methods in microbiology Volume 6 Academic Press ISBN 0 12 521546 0ISBN 0 12 521546 0 p 248 Frederick Collier Bakewell Electric science its history phenomena and applications Ingram Cooke 1853 pp 27 31PosilannyaELEKTROHI MIYa Arhivovano 22 kvitnya 2016 u Wayback Machine ESU Electrochemistry net Arhivovano 5 kvitnya 2013 u Wayback Machine The Electrochemical Society Arhivovano 14 zhovtnya 2019 u Wayback Machine International Society of Electrochemistry ISE Arhivovano 27 serpnya 2019 u Wayback Machine Electrochemistry Encyclopedia at Case Western Reserve University Electrochemistry Dictionary at Case Western Reserve University size 388KB Experiments in Electrochemistry at Fun Science Arhivovano 12 lyutogo 2009 u Wayback Machine Potentiodynamic Electrochemical Impedance Spectroscopy Arhivovano 25 grudnya 2004 u Wayback Machine Nanoelectrode com Arhivovano 8 grudnya 2021 u Wayback Machine News and research articles related to nanoelectrochemistryLiteraturaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Elektrohimiya VAK Ukrayini Pasport specialnosti 17 09 1 vid 29 01 98 Glosarij terminiv z himiyi ukladachi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 738 s ISBN 978 966 335 206 0