跳转到内容

科学/等离子电解氧化简介

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

等离子电解氧化[PEO]

[编辑 | 编辑源代码]

阴极主体[金属] 获得阳极表面[陶瓷]。两种材料类型的中和导致陶瓷和金属之间形成完全稳定的合金。中和电荷是通过从单个阴极到多个阳极的电解实现的,从而产生等离子体,进而形成由阴离子粒子组成的纳米结构。与吸附、润湿和超导性以及高压实验、合金形成有关。主题包括无机化学、纳米科学、电学、冶金和陶瓷。

PEO 是通过高压电解对可溶和不可溶材料进行激发。它是为合金形成而设计的,其中纳米阳极陶瓷合金表面形成在液态阴极金属合金主体上。

PEO 提高了材料的整体硬度,从而提高了其灵活性,尽管它由 3 个独立层组成:阴极层、水层和阳极层。通过创建新材料,材料和硬度是库仑激发的结果,其中阴极和阴离子从溶解的陶瓷分子溶液中聚集成纳米结构。这是由于非极性力或万有引力,它形成一种特殊的离子键,由质量定义为原子、分子、化合物、超化合物、晶体结构、纳米结构等中心平衡中的奇点。

- (空间电荷区域[不是体积])

(胶子的总数)

(电子的总数)

阳极带电颗粒物质与阴极带电纯金属之间在零点以上的电势差大于电解液中阳离子和阴离子的电势差。由于离子化合物的净电荷小于产物的总净电荷,因此形成的沉淀物为陶瓷金属合金。这是由于空间电荷,其中中性电荷的总面积决定其极性。当我们减少该面积时,电荷密度会增加。面积越大,其他化合物越有可能被吸引到该材料。弱空间电荷意味着原子不会吸引依赖电子的阴离子。由于大多数原子通常具有氧化数,因此它们必须等待合适的阴离子出现。一旦中性,就会形成键。如果我们考虑原子和一摩尔原子总氧化数是每个原子氧化数的总和,那么一摩尔原子的总氧化数将为 6.022x10^23(氧化数)。这是一个非常高的氧化数,这意味着空间电荷很大。通过比较原子的氧化数,我们可以得知原子的空间电荷,进而得知其在溶液中基于阴离子的溶解度。因此,原始阳离子,例如钾,可能难以与金属竞争。

盛放溶液的容器或槽体,由金属制成,被视为阳极。电子从我们的材料向阳极移动,离子向阴极移动。阴极的正电荷吸引氧化颗粒物质(阴离子)。阴离子的较高氧化率倾向于与阴极金属形成键。这种键通过捕获在原子结构极性电荷之间的水蒸气的电解而被密封。因此,氢气和氧气被捕获在新建成的氧化金属-阴离子合金中,以及其他电解水产生的取代物。

基本工作原理

[edit | edit source]

将金属放入强电解质溶液中。它连接到电动泵的正极(例如,~> 220V 电池)。一个钢制(或其他)容器连接到同一个泵的负极。阴极金属和现在阳极容器之间产生高电压(因为有大量的电子流过它)。来自阴极金属的电子被抽出来并进入导线的电流(直流电)。通过水的电流[液体基体]流动的电子来自阳极容器,到达阴极金属。等离子体是电子从单个阴极点同时流入导线和水中的结果。本质上,电子朝着同一个点(阳极点[由系统中最负电性的点决定])运动,以两个方向运动。胶子可能朝着这个点移动。确切的阴极点和阳极点可能在变化,但对于阴极,它将是中心质量,而对于阳极,它可能是火花,这意味着阳极点实际上是负电性原子的网络,而不是单个原子,每个原子都成为一个点,这意味着阳极行为是并行的,而阴极行为是串行的。在普通水中,这不会导致等离子体电解氧化,因为电子和可能存在的胶子只在直线上移动,也就是说它们只能走一条路线,而不是多条路线,这解释了等离子体电解。通过操纵电子可以同时通过溶液和导线从阴极向阳极移动的想法,我们意识到可以控制水的电导率和电解质溶液(即使它使用电解质),从而生产纯氢或纯氧。然而,水的电解确实发生在基体中的阴极金属和阳极电解质之间,这可能是我们所看到的产物中间层。我们所观察到的中间层就像水泥水,它是所有液体都已干涸的水。极性向外翻转,这意味着水既可以是极性的,也可以是非极性的。这似乎只发生在这种特定的情况下,但可能可以解释我们如何在另一个星球上或沙漠中找到水。所有水可能只是从里向外翻转,在所有地方形成中性键。只需要将陶瓷从金属上分离出来,水就会释放出来。与普通水不同,电解质溶液允许带极负电荷的阴离子(由于高电压)以极快的速度向阴极金属移动。电压的本质是允许电子移动的距离,这意味着更大的容器需要更高的电压,但电流更小,以便对工人更安全。当阳极化合物到达目的地时,它们自然地找到自己的位置,嵌套在电子空穴中,或简称为胶子,完美地贴合,形成完美的密封。对于每个电子,应该有一个胶子形成一对,如果没有,那么密封就不好了。电流从阴极流向阳极,可以是通过导线,也可以是通过极强的电解质溶液[如果溶液是首选路线,则电流大于导线的电流],因此溶液的电导率可以决定电路中电流的主要流动方向。由于电可以从一个源头(阴极金属)以两个方向流动,因此我们由此产生了等离子体。我们观察到水下的美丽火花。等离子体,现在是电子,在某些情况下会朝容器的边缘移动,那里包含着火花,并允许电流流动。每个火花都代表了阳极颗粒的电子与阴极金属的胶子之间形成的相互作用。打破岩石的开放就像一个高压装置一样简单。

基础科学

[edit | edit source]

溶解度决定因素 - 溶解度决定因素描述了电解质溶液中沉淀的性质。非极性溶剂就是一个完美的例子。溶液的离子性越低,越有可能形成沉淀。溶液的离子性越高,越不可能形成沉淀,越有可能成为电解质溶液。正负电荷之间的中性电荷在面积或体积上增加了。当它在体积上减小时,我们就会形成沉淀。在纳米尺度上,这意味着我们仍然可以在阴极和阳极合金之间有水分子存活。中性电荷的面积或体积越小,的值越高,它是系统中总电子和胶子的数量,假设这两个之间的差为零,那么由于合金的结构完整性和结构,该产品的价值越高。为了从阴极-阳极合金中去除水分子,这在 PEO 中取代了金属-陶瓷的概念,电子必须来自阳极化合物,而不是水。如果水经受住这种机制,则被认为是不完全的或不安全的,因为水具有膨胀、破裂和破坏任何包含它的材料的能力,这是其极性的本质。它充当一种钻头,可以根据它在特定频率或速率下从极性转换为非极性的能力来扩展和收缩。简单地通过增加电压直到电流足够强以允许形成电子空穴或胶子来去除水。如果被水取代,那么会形成氢键或物理键,而不是更理想的离子键(它可能是共价键,但这意味着陶瓷或阳极材料会简单地从阴极材料或金属上脱落)。水可能会分解成氧离子和氢离子,这些离子可以被阴极或阳极材料吸收,用于结构目的,除非有足够的水形成双原子分子,这意味着溶液中没有足够的电子,或者在某些情况下没有足够的电解质。氢可能对陶瓷比对金属更有用。同时,氧和金属往往会结合在一起,就像我们在铝热剂中看到的那样。因此,我们能够观察到在阴极和阳极材料之间有一层,因为电解的氢和氧形成了一种膜,其中水已经分裂,但仍然保持单个结构。可以说,这是不可熔化的水。氢键或物理键是在氧原子和氢原子之间形成的,而不是在氢原子与阴离子之间或氧原子与阳离子或金属之间形成的。

基本术语

[edit | edit source]
电解质和电解质浴
[edit | edit source]

极性化合物、强电解质被定义为高度或极性,而弱电解质不是极性或非极性,但可溶。所有电解质都可溶于水。电解质浴是电解质溶液,这意味着我们只是将水与一些已溶解的离子化合物结合在一起。

离子化合物和金属化合物
[edit | edit source]

电解质溶液的基础。可溶于水。由于中性电荷值较低,会溶解成阳离子和阴离子。

金属化合物不溶,除非它们的极性发生变化,通常表现为氧化态,以变得更易溶。氧化速率越高,金属越有可能作为金属化合物溶解。

中性电荷 []
[edit | edit source]

溶解度的决定因素。决定正负电荷离子之间吸引力的程度。金属化合物的中性电荷值高于离子化合物,因此 PEO 非常有用。

阴极和阳极基体

[编辑 | 编辑源代码]

阴极表示具有正性的基底。

阳极表示具有负性的基底。

阳离子表示具有氧化速率的离子(正电荷或存在胶子)。阴极表示电极的正极。阴离子表示具有还原速率的离子(负电荷或存在电子)。阳极表示电极的负极。基底是材料。

华夏公益教科书