具体描述
《化学运行》为满足火电厂生产技术人员日常工作需要，依据《中华人民共和国职业技能鉴定规范·电力行业》和相关规程标准的规定，并结合火电厂生产实际的需要，特组织编写了《火电厂生产人员必读丛书》。本丛书以简明扼要的形式对火电厂生产人员必备的知识和技能要求予以精炼，
以便技术人员在工作中学习、查阅。本丛书按专业进行分册，从汽轮机、锅炉、电气、热工、集控、化学、环保等方面较系统、完整地介绍了火力发电厂运行、维护、检修等方面的内容，突出面向生产、面向实际、提高岗位技能的特点。
本丛书的作者大都是来自生产一线的生产技术人员，他们具有多年的生产经验，有较好的理论基础。
《化学运行》是《火电厂生产人员必读丛书》之一，主要包括化学专业基础知识，电厂化学常用仪表，化学水处理，化学试验，电厂污水处理，EDI技术等内容。
本丛书既可供从事火力发电厂运行、维护、检修工作的技术人员使用，也可供火电厂管理人员和高等院校相关专业师生参考。
《现代电化学基础与应用》 内容概要 《现代电化学基础与应用》是一本系统性地阐述电化学基本理论、关键技术以及广泛应用领域的专业著作。全书共分为十一章，从宏观到微观，从基础原理到前沿动态，深入浅出地勾勒出电化学学科的完整图景。本书旨在为相关领域的科研人员、工程师、研究生以及对电化学感兴趣的读者提供一个全面、深入的学习平台，同时也为工业界提供解决实际问题的理论指导和技术参考。 第一章 电化学基础 本章是全书的基石，详细介绍了电化学的定义、基本概念和核心理论。首先，阐述了电化学作为一门研究化学反应与电学现象之间相互关系的学科的重要性。接着，深入剖析了电化学电池的构成，包括电极、电解质、外电路以及电化学反应的发生机理，重点讲解了原电池和电解池的本质区别。在此基础上，系统梳理了电化学中的基本守恒定律，如法拉第电解定律，并解释了其在定量分析和电化学过程设计中的应用。 然后，本章深入探讨了电极电势的概念，详细介绍了标准电极电势的测定方法和影响因素，并阐述了能斯特方程在计算非标准条件下电极电势中的关键作用。通过对电极电势的深入理解，读者能够预测氧化还原反应的自发性以及电化学电池的电动势。 此外，本章还引入了电化学动力学的基础概念，包括电化学反应速率、电化学阻抗以及电极过程的过电位。详细讲解了电化学动力学研究的重要性，它能够揭示电化学反应的微观机理，指导电极材料的选择和反应条件的优化。 第二章 电极过程与电极材料 本章聚焦于电化学反应在电极表面的具体发生过程，并探讨了不同电极材料的特性及其选择依据。首先，详细阐述了电荷转移过程，包括电子在金属电极与溶液中的传输，以及离子在溶液中的迁移。深入分析了电极反应的机理，如氧化、还原、析氢、析氧等，并讲解了如何通过实验手段（如循环伏安法）来研究和表征这些过程。 接着，本章系统介绍了各类常用的电极材料，包括金属电极（如铂、金、铜）、碳电极（如玻碳、石墨）、氧化物电极以及新型复合电极材料。对于每种材料，都详细分析了其导电性、稳定性、催化活性以及在不同电解液环境中的适用性。 此外，本章还探讨了电极表面修饰技术，包括自组装单分子层（SAMs）、聚合物涂层、纳米材料沉积等。这些技术能够显著改善电极的性能，赋予其特殊的功能，例如提高催化活性、增强选择性、提高稳定性或实现生物传感。 第三章 电解质溶液理论 电解质溶液的性质直接影响着电化学过程的效率和行为。本章深入探讨了电解质溶液的相关理论。首先，介绍了溶液中离子的行为，包括离子的溶剂化、迁移率以及电导率。详细讲解了强电解质和弱电解质的性质差异，以及电解质浓度对溶液性质的影响。 接着，本章详细阐述了电离理论和离子强度概念，并解释了活度系数在描述非理想溶液中离子行为中的重要性。理解这些概念有助于准确计算电化学反应的驱动力。 此外，本章还介绍了电解质溶液中的界面现象，如双电层结构。详细解释了不同模型（如亥姆霍兹模型、古依-查普曼模型、斯特恩模型）如何描述电极表面与溶液之间的离子分布，以及双电层结构对电极反应动力学和电化学测量的影响。 第四章 电化学测量技术 精准的电化学测量是理解和应用电化学的关键。本章系统介绍了各种常用的电化学测量技术。首先，详细讲解了电位测量技术，包括电位滴定、pH测量以及开路电位测量，并介绍了各种参比电极和工作电极的选择与使用。 接着，本章重点介绍了电化学动力学研究中最常用的技术——电化学阻抗谱（EIS）。详细解释了阻抗谱的原理、数据采集与解析方法，以及如何利用EIS分析电极过程的动力学参数、双电层结构和电荷转移电阻。 此外，本章还详细介绍了循环伏安法（CV）和线性扫描伏安法（LSV），它们是研究氧化还原反应机理、评估电极活性物质以及确定反应动力学参数的强大工具。同时，还介绍了计时电流法、计时电位法等动态电化学技术。 第五章 电化学分析 电化学分析凭借其高灵敏度、高选择性和简便的操作，在环境监测、食品安全、医学诊断等领域得到了广泛应用。本章深入探讨了各种电化学分析方法。首先，详细介绍了极谱法和安培伏安法，它们通过测量不同电位下的电流来定量分析物质的浓度。 接着，本章重点介绍了计时库仑法（Chronocoulometry），它通过测量电解反应消耗的总电量来确定被分析物的量，具有较高的准确性。 此外，本章还介绍了电位滴定法，这是一种基于电位变化的滴定技术，广泛应用于酸碱滴定、氧化还原滴定和络合滴定。 第六章 电化学合成 电化学合成是一种绿色、高效的合成方法，能够实现传统化学方法难以完成的转化。本章详细介绍了电化学合成的原理、技术和应用。首先，阐述了电化学方法在有机合成中的优势，如避免使用有毒试剂、提高反应选择性以及实现温和的反应条件。 接着，本章重点介绍了电化学氧化和电化学还原在构建碳-碳键、碳-杂原子键等方面的应用，并列举了多个具体的合成实例，如电化学脱氢、电化学偶联、电化学官能团转化等。 此外，本章还探讨了电化学合成在制备功能材料方面的应用，如导电聚合物、金属纳米材料、半导体材料等。 第七章 能源存储与转换中的电化学 能源问题是当今社会面临的重大挑战，而电化学在能源存储和转换领域扮演着至关重要的角色。本章深入探讨了与能源相关的电化学技术。首先，详细介绍了各种二次电池的工作原理、关键材料和性能评价。重点讲解了锂离子电池、钠离子电池、铅酸电池、镍镉电池等主流电池技术，并展望了下一代电池技术（如固态电池、锂硫电池）的发展前景。 接着，本章详细介绍了燃料电池的工作原理、类型（如PEMFC、SOFC）及其在能量转换中的优势，并讨论了催化剂、膜电极等关键组件的设计与优化。 此外，本章还探讨了超级电容器的电化学储能机理，以及其在高功率密度储能方面的应用。 第八章 电化学与环境 电化学技术在环境保护领域展现出巨大的潜力，能够解决水污染、空气污染和固废处理等难题。本章详细介绍了电化学在环境修复中的应用。首先，阐述了电化学氧化还原技术在降解有机污染物（如酚类、染料、农药）方面的机理和优势，并介绍了电催化氧化、电芬顿反应等技术。 接着，本章重点介绍了电化学吸附与电化学脱盐技术，如电化学膜分离、电化学脱盐装置等，用于处理含盐废水和苦咸水。 此外，本章还探讨了电化学在重金属离子的去除、废气处理（如氮氧化物、硫氧化物）以及生物传感技术在环境监测中的应用。 第九章 生物电化学 生物电化学是将电化学原理应用于生物体系的研究领域，具有重要的理论意义和潜在应用价值。本章介绍了生物电化学的基础概念和关键技术。首先，阐述了生物分子（如蛋白质、DNA）的氧化还原活性以及它们在电极表面的行为。 接着，本章重点介绍了生物燃料电池，它利用微生物或酶的生物催化作用将生物质转化为电能。详细讨论了生物阳极、生物阴极的设计以及影响其性能的因素。 此外，本章还介绍了电化学生物传感器，它们能够利用生物识别元件（如酶、抗体、核酸）检测生物分子，并在电化学信号的辅助下实现高灵敏度、高选择性的分析。 第十章 电化学在材料科学中的应用 电化学在材料的制备、改性和性能表征方面发挥着不可替代的作用。本章深入探讨了电化学在材料科学中的应用。首先，详细介绍了电化学沉积技术，用于制备各种金属、合金、半导体以及复合材料薄膜，并阐述了其在表面工程、电子器件制造等领域的应用。 接着，本章重点介绍了电化学方法制备纳米材料，如纳米线、纳米颗粒、纳米片等，并讨论了这些纳米材料在催化、传感、能源等领域的前沿应用。 此外，本章还探讨了电化学在材料腐蚀与防护、电化学抛光、电化学刻蚀等方面的应用，以及如何通过电化学手段来调控材料的结构与性能。 第十一章 电化学前沿与展望 本章着眼于电化学领域的前沿研究方向和未来发展趋势，为读者提供一个开阔的视野。首先，讨论了纳米电化学、柔性电化学、微流控电化学等新兴交叉领域的发展。 接着，重点展望了电化学在人工智能、大数据辅助材料设计、机器学习在电化学过程优化等方面的应用潜力。 此外，本章还探讨了绿色电化学、可持续电化学等理念在应对全球性挑战中的重要性，以及电化学在生命科学、能源科学、环境科学等领域的未来融合发展方向。 总结 《现代电化学基础与应用》以其严谨的科学态度、详实的理论阐述和丰富的应用实例，为读者提供了一部内容全面、结构清晰、深入浅出的电化学领域权威参考书。通过对本书的学习，读者将能够系统掌握电化学的基本原理，深刻理解各种电化学技术，并能够灵活地将其应用于科学研究和工程实践中，为推动相关领域的科技进步贡献力量。
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