应用电化学

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价格:21.00元
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isbn号码:9787811332391
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  • 电化学
  • 应用电化学
  • 腐蚀
  • 电极过程
  • 电解
  • 能源
  • 传感器
  • 材料科学
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  • 表面化学
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具体描述

《应用电化学》是在作者多年从事“电化学”课程教学的基础上编写而成的。其内容包括:电化学基础理论、金属表面的电化学处理加工、化学电源的电化学过程、无机物的电解合成、有机物的电合成、金属的电化学腐蚀与防护、电化学测试方法等共七章。其特点是旨在能反映应用电化学学科的全貌,又能理论联系实际,在阐明电化学原理的同时,介绍电化学在相关领域最新的科技成果和实际应用,反映学科的综合性,有实用价值。

《应用电化学》 本书是一本系统阐述电化学基础理论及其在各个领域广泛应用的专业著作。全书分为两大部分:基础理论与应用技术。 第一部分:电化学基础理论 本部分旨在为读者建立扎实的电化学知识体系,深入剖析电化学的核心概念和基本原理。 第一章 电化学绪论: 概述了电化学的发展历程、研究范畴及其在现代科学技术中的重要地位。重点介绍了电化学的定义、基本研究对象(如电解质溶液、电极反应)以及与相关学科(如物理化学、材料科学、化学工程)的交叉关系。通过历史回顾,揭示了电化学从基础研究到实际应用的演进脉络,为后续内容的学习奠定宏观认识。 第二章 电化学基本概念: 详细阐述了电化学研究中的关键术语和量。包括电解质溶液的导电性(电导、迁移数)、电势(标准电极电势、实际电极电势)、能斯特方程及其应用、电极反应的类型(氧化还原反应)以及电化学电池的构成。本章特别强调了电极电势的理论基础和计算方法,为理解电化学过程的驱动力和方向性提供理论支撑。 第三章 电极过程与双电层: 深入探讨了电极表面发生的电荷转移过程。详细介绍了电极-电解质溶液界面的结构,即双电层理论(亥姆霍兹模型、古依-查普曼模型、施尔-格雷厄姆模型),以及双电层电容的意义。重点讲解了电极反应的动力学,包括电荷转移步骤、过电位(激活过电位、浓差过电位、电阻过电位)及其影响因素,以及电极反应的速率方程和 Tafel 关系。 第四章 电化学热力学: 从热力学的角度分析电化学过程的自发性和平衡性。通过吉布斯自由能变化、焓变和熵变等参数,解释了电化学电池的电动势与这些热力学量的关系。详细推导了能斯特方程,并将其应用于计算不同条件下电极电势和电池电动势,为预测电化学反应的进行方向和最大可用能量提供依据。 第五章 电化学动力学: 聚焦于电化学反应的速率和机制。本章详细阐述了电化学反应的控制步骤,包括传质控制、电荷转移控制等,并介绍了研究电化学动力学的方法,如循环伏安法、线性扫描伏安法、交流阻抗谱等。通过这些方法的应用,可以揭示电极反应的机理、电子转移数目以及反应物的扩散系数等重要参数。 第六章 电化学传感与测量: 介绍了利用电化学原理进行物质检测和定量的技术。详细讲解了各种电化学传感器的工作原理,包括离子选择性电极、pH 计、安培计、库仑计等。阐述了电化学测量技术在环境监测、生物医学、食品安全等领域的应用,以及信号处理和数据分析的方法。 第二部分:应用技术 本部分将理论知识与实际应用相结合,重点介绍电化学技术在各个重要领域的具体应用。 第七章 电镀与电铸: 探讨了电化学沉积技术在金属表面处理中的应用。详细介绍了电镀的原理、工艺参数(如电流密度、温度、溶液成分)对镀层质量的影响,以及常用的电镀金属(如镍、铬、铜、金)。讲解了电铸技术在复制复杂形状工件中的应用,以及表面改性(如防腐蚀、装饰)的工艺。 第八章 电解与电冶金: 介绍了电解技术在物质制备和资源回收中的应用。重点介绍了氯碱工业(电解食盐水制氯气、氢气和氢氧化钠)、金属电解精炼(如铜、铝的精炼)和电解冶金(如铝的生产)的原理和过程。分析了不同电解槽的设计和操作条件对效率和产品纯度的影响。 第九章 电池与能源储存: 聚焦于电化学在能源储存领域的关键作用。详细介绍了各类电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池)的工作原理、材料体系、性能特点和应用前景。深入探讨了燃料电池(如氢氧燃料电池)的机理、类型和发展趋势,以及超级电容器等新兴储能技术的原理和应用。 第十章 电化学腐蚀与防护: 阐述了金属在电化学环境中的腐蚀机理及防护措施。介绍了金属腐蚀的电化学模型、腐蚀的类型(如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀)以及影响腐蚀速率的因素。重点讲解了金属的电化学防护方法,包括牺牲阳极法、外加电流法、缓蚀剂的应用以及表面涂层技术。 第十一章 电化学合成与催化: 介绍了利用电化学方法进行有机和无机物质的合成,以及电化学催化在绿色化学中的重要作用。详细讲解了电化学合成的反应类型、电极材料的选择、反应条件的控制以及产物的分离提纯。介绍了电化学催化剂的设计原则、表征方法以及在有机合成、能源转化等领域的应用潜力。 第十二章 环境电化学: 探讨了电化学技术在环境污染治理和监测中的应用。介绍了电化学方法在废水处理(如电絮凝、电氧化、电还原)、废气净化以及环境污染物(如重金属离子、有机污染物)的电化学检测中的应用。强调了电化学在实现可持续发展和环境保护中的贡献。 《应用电化学》力求理论与实践并重,内容全面且深入,适合化学、化工、材料、能源、环境等相关专业的学生、研究人员及工程技术人员阅读。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,并深刻理解其在现代工业和科技发展中的重要应用价值。

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读后感

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用户评价

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这本书的插图和图表质量非常高,为理解复杂的概念提供了极大的帮助。我一向认为,好的插图能够极大地提升阅读体验,而这本书在这方面做得非常出色。无论是细胞的微观结构图,还是电化学反应的机理示意图,都绘制得精细入微,色彩搭配合理,能够直观地展现抽象的科学原理。我特别喜欢书中关于不同类型电极的示意图,它们清晰地展示了不同材料的表面形貌和微观结构,以及它们在电化学反应中的作用。此外,书中还运用了大量的实验数据图表,比如循环伏安曲线、充放电曲线等等,这些图表不仅清晰地展示了实验结果,还配有详细的解析,让我能够从中学习如何解读和分析实验数据。在我看来,一本好的科学书籍,应该能够“看得见”理论,而这本书无疑做到了这一点,它让原本抽象枯燥的电化学知识变得触手可及。

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这本书的篇幅相当可观,内容深度也远超我的预期。我本以为这会是一本偏向入门的科普读物,但实际上,它对电化学的许多分支和前沿应用都进行了相当详尽的阐述。例如,在关于电化学在能源领域的应用部分,书中详细介绍了锂离子电池、燃料电池的最新研究进展,包括材料的优化、性能的提升、安全性等方面的挑战和解决方案。我被书中对这些高科技产品内部运作机制的深入剖析所震撼,原来我们日常使用的电子设备和新能源汽车背后,蕴含着如此复杂的电化学原理。作者在分析这些技术的同时,也充分考虑到了实际的工程化问题,比如成本、效率、环境影响等等,这使得这本书不仅具有理论深度,更兼具实践指导意义。我尤其对书中关于电化学传感器在生物医学领域的应用感到兴奋,书中列举了多种用于检测血糖、蛋白质、DNA等生物分子的传感器,这些技术的发展,无疑为疾病的早期诊断和个性化治疗带来了新的可能。阅读这本书的过程,就像进行一次高强度的智力训练,我需要不断地思考、消化,才能跟上作者的思路。虽然有些章节的专业性很强,但我庆幸的是,作者在处理复杂问题时,总能保持逻辑的严谨性和叙述的清晰度,即使是初学者,只要肯花时间,也能从中受益匪浅。

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这本书的封面设计就充满了科技感,深邃的蓝色背景搭配流动的电荷符号,让人一眼就能感受到它所蕴含的能量和前沿性。我一直对化学中那些肉眼看不见的微观世界充满了好奇,尤其对电化学这一分支,总觉得它与我们的生活息息相关,却又常常被那些复杂的理论和公式所困扰。翻开这本书,我首先被它清晰的逻辑结构所吸引。作者并没有一开始就抛出大量枯燥的公式,而是循序渐进地从电化学的基本概念讲起,比如氧化还原反应、电极电势等等。那些抽象的概念,在作者的笔下变得生动形象,他巧妙地运用了很多生活中的例子,比如电池的工作原理,金属的防腐蚀等等,让我能够更直观地理解这些理论。读着读着,我仿佛置身于一个微观的实验室,观察着电子在导体中自由穿梭,感受着化学能转化为电能的奇妙过程。书中对电极材料的选择、电解液的配制等细节也进行了深入的探讨,这对于我这样的初学者来说,无疑是宝贵的经验。我特别喜欢其中关于法拉第电解定律的讲解,作者通过图文并茂的方式,将定量关系清晰地呈现出来,让我不再对那些数据感到畏惧,而是能够从中窥探到物质转化的规律。总的来说,这本书就像一位耐心的老师,循循善诱地引导我走进电化学的殿堂,让我对这个领域充满了探索的欲望。

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这本书的内容更新速度给我留下了深刻的印象。当我拿到这本书时,我注意到它引用了大量的近几年的研究成果和技术进展。在阅读关于新型储能材料的部分,我看到了关于固态电池、锂硫电池等前沿技术的研究进展,这些都是当前科研领域的热点。这让我感到非常惊喜,因为很多同类书籍的内容往往会滞后于科学发展的步伐,而这本书却能紧跟时代潮流。作者在介绍这些新技术时,不仅阐述了它们的原理和优势,还对其潜在的瓶颈和未来的发展方向进行了预测。这充分体现了作者对电化学领域前沿动态的敏锐洞察力。我相信,这本书将能够为那些希望了解最新电化学技术趋势的读者提供非常有价值的信息。

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这本书的视角非常独特,它并没有将电化学局限于传统的实验室研究,而是将其与更广泛的社会需求和技术发展紧密结合。我特别欣赏书中关于绿色电化学和可持续发展的章节。作者深刻地剖析了传统工业生产方式对环境造成的负面影响,并提出了利用电化学技术来解决这些问题的可行性。比如,利用电化学方法进行污染物降解,或者开发更环保的电化学合成工艺。这些内容让我看到了电化学不仅仅是一门学科,更是一种改变世界的力量。书中还对电化学在环境监测、资源回收等方面的应用进行了详尽的介绍,这让我意识到,电化学在构建可持续发展社会中扮演着至关重要的角色。我深以为然,在当今这样一个气候变化和资源枯竭日益严峻的时代,发展绿色电化学技术,实现经济发展与环境保护的双赢,显得尤为迫切。这本书让我对电化学有了更深层次的理解,它不再仅仅是实验室里的理论,而是与我们每个人都息息相关的现实问题。

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这本书的写作风格非常独特,它在保持科学严谨性的同时,又融入了作者深厚的个人见解和思考。我注意到,作者在介绍一些争议性的话题时,并没有回避,而是提供了多方面的观点和证据,引导读者独立思考。书中还穿插了一些电化学发展史上的有趣故事和科学家的轶事,这些内容不仅增添了阅读的趣味性,也让我对这个学科有了更全面的认识。我印象特别深刻的是,在讨论某个新型电化学材料的性能时,作者并没有仅仅罗列数据,而是结合其发展背景、潜在的应用前景以及面临的挑战,进行了深入的分析。这种“讲故事”式的叙述方式,让科学知识不再是冰冷的数据,而是充满了人情味和生命力。这本书不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的导师,在与我进行一场思想的交流。

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这本书在知识体系的构建上,展现出了作者深厚的学术功底和严谨的治学态度。它并非零散知识点的堆砌,而是围绕着核心理论,将各个分支和应用领域有机地串联起来,形成了一个完整而系统的知识框架。我注意到,作者在介绍每一个新的概念或技术时,都会将其与之前的知识点建立联系,并预测其可能的发展方向。这种“纵向到底,横向到铺”的叙述方式,让读者能够从宏观到微观,从基础到前沿,全面地掌握电化学的知识体系。我尤其欣赏书中对学科交叉的探讨,比如电化学与物理学、材料学、生物学等学科的结合,这让我看到了电化学广阔的发展前景和无限的创新潜力。这本书的结构设计,无疑是帮助读者构建扎实电化学知识体系的最佳选择。

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这本书的语言表述严谨而流畅,即使在处理复杂的科学概念时,也力求用最清晰、最准确的语言来表达。我之前阅读过一些国内的电化学书籍,有时会觉得语言不够地道,或者存在一些翻译腔,但这本书在这方面做得非常出色。作者在遣词造句上,既保留了科学的严谨性,又具有一定的文学性,使得阅读过程不会感到枯燥乏味。我特别喜欢书中对一些专业术语的解释,往往能够提供比字典更详尽的背景信息和应用场景。这让我不仅仅是记住了术语的含义,更能理解它们在整个学科体系中的位置和作用。总的来说,这本书的语言质量,是我阅读过的众多科技书籍中,名列前茅的。

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这本书在理论讲解的深度上给我留下了深刻的印象。它并没有停留在对基本概念的介绍,而是对电化学反应机理、热力学和动力学理论进行了非常深入的探讨。书中对各种电化学模型和数学方程的推导过程,清晰明了,逻辑严谨。我过去在学习这些理论时,常常感到晦涩难懂,但这本书通过详细的步骤和恰当的类比,让我能够逐渐理解这些抽象的数学描述。我尤其欣赏书中对电化学阻抗谱(EIS)等先进分析技术的详细阐述,这些技术在表征电化学体系的界面性质和动力学过程方面至关重要,而书中对它们的应用原理和数据解析方法的讲解,非常到位。阅读这些内容,感觉就像在参加一场高水平的学术研讨会,能够接触到最前沿的研究思路和分析方法。虽然阅读过程需要投入大量的精力和时间,但我相信,对于那些希望在电化学领域进行深入研究的读者来说,这本书绝对是一笔宝贵的财富。

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这本书在对实际案例的分析上,做得非常详尽和深入。它并没有仅仅停留在理论层面,而是通过大量的真实案例,展示了电化学技术在各个领域的实际应用。例如,在关于电化学在材料科学中的应用部分,书中详细介绍了几种基于电化学方法的材料制备过程,包括表面改性、纳米材料合成等等,并且展示了这些材料在不同应用场景下的性能表现。我尤其对书中关于电化学在环境工程中应用案例的分析感到印象深刻,它详细列举了利用电化学技术处理工业废水、去除重金属离子的具体案例,并对处理效果、成本效益等进行了量化分析。这种“理论结合实践”的教学方式,让我能够更直观地理解电化学技术的价值和意义,也激发了我将其应用于解决实际问题的兴趣。

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