電化學(xué)除鎳研究進(jìn)展

李嬌嬌

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南 焦作 454000）

目前主要的廢水除鎳方法有化學(xué)沉淀法、離子交換法、電化學(xué)法等，本文主要對(duì)電化學(xué)法建了簡(jiǎn)要的分析。

1 電化學(xué)概述

對(duì)化學(xué)反應(yīng)與電子之間相互關(guān)系進(jìn)行研究的科學(xué)就是電化學(xué)，當(dāng)電化學(xué)反應(yīng)池中出現(xiàn)化還原反應(yīng)的時(shí)候，是因?yàn)殡娮釉谶@兩個(gè)電極之間運(yùn)動(dòng)而造成的，想要了解有關(guān)待測(cè)物品的有關(guān)消息與數(shù)據(jù)，可以采用對(duì)反應(yīng)過程中的電學(xué)參數(shù)進(jìn)行研究來獲取[1]。他主要是運(yùn)用特定的化學(xué)反應(yīng)，還有就是要分析反應(yīng)中得到電學(xué)參數(shù)來達(dá)到測(cè)量的目的，這項(xiàng)活動(dòng)擁有極高的選擇性與靈敏度，要求非常嚴(yán)格。除此之外電化學(xué)還有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如說儀器設(shè)備比較小節(jié)省空間，操作起來也非常容易，在進(jìn)行自動(dòng)化與連續(xù)化分析的時(shí)候也相對(duì)方便，因?yàn)殡娀瘜W(xué)有這很多優(yōu)點(diǎn)，適用范圍廣，也同樣可以在對(duì)痕量重金屬離子進(jìn)行檢測(cè)。從以前到現(xiàn)在，有一個(gè)問題一直在影響著化學(xué)應(yīng)用與發(fā)展，那就是電化學(xué)的腐蝕問題，電化學(xué)的腐蝕會(huì)造成破壞金屬結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重現(xiàn)象[2]。所以，如何防止電化學(xué)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，是電化學(xué)發(fā)展過程中也應(yīng)該注意以及對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的研究。而且，電化學(xué)不僅在以上方面有這很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2 化學(xué)鎳金分析

首先要對(duì)化學(xué)鎳金進(jìn)行試樣，試樣以后要將試樣結(jié)果與經(jīng)典化學(xué)遷移模型進(jìn)行結(jié)合分析，然后得到兩者之間有這差異性的結(jié)論。陰極與陽極上都有著金屬元素的存在，而且這些金屬元素和電極的形狀是一樣的，在進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，沒有參與到電化學(xué)遷移中的元素有鎳金。在化學(xué)鎳金的過程中，如果鎳元素過量，要會(huì)形成晶枝結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，可以得出在試驗(yàn)的時(shí)候有這銅元素的遷移。其中最明顯的要數(shù)金屬鎳的電化學(xué)遷移現(xiàn)象，它在一開始就會(huì)溶解呈現(xiàn)出陽極的狀況。氫氧化鎳的顏色是綠色，是能夠溶于水的，而且鎳離子在水溶液中會(huì)產(chǎn)生氧化物。在試驗(yàn)的過程中，鎳離子有化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，形成氧化亞鎳，氧化鎳是綠色的。對(duì)這個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)概括，通過分析了解電阻兩端的電壓分布狀況，得出抵抗電化學(xué)遷移性最大的是樹脂基板。在對(duì)有機(jī)保護(hù)膜與浸鈀金試樣中進(jìn)行分析其電化學(xué)遷移現(xiàn)象的時(shí)候，要注意與經(jīng)典模型結(jié)論進(jìn)行結(jié)合，在浸鈀金試樣的過程當(dāng)中，有這金屬遷移的現(xiàn)象，不過遷移現(xiàn)象中沒有銅。不過也有例外，有時(shí)候銅在實(shí)驗(yàn)后也會(huì)出現(xiàn)遷移的情況，這是因?yàn)榛瘜W(xué)鎳金試樣因?yàn)闀r(shí)間過長(zhǎng)而導(dǎo)致了發(fā)生化學(xué)質(zhì)變?cè)斐傻摹?/p>

3 電化學(xué)除鎳研究

（1）電沉積。金屬離子與陰離子在電解質(zhì)溶液里處于自由移動(dòng)狀態(tài)，對(duì)溶液進(jìn)行通電，在通電的過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)這些離子的移動(dòng)方向是有規(guī)律的，會(huì)出現(xiàn)金屬離子向陰極進(jìn)行移動(dòng)的現(xiàn)象，并且陰離子會(huì)向陽極進(jìn)行移動(dòng)，氧氣就是由此發(fā)生分解反應(yīng)而產(chǎn)生的，金屬離子向著陰極的方向進(jìn)行移動(dòng)并聚集在一起產(chǎn)生的電子進(jìn)行還原人，形成金屬單質(zhì)并發(fā)生沉積現(xiàn)象，這種沉積方法就是電沉積技術(shù)的定義。通常有以下幾個(gè)研究方法，常規(guī)電解法、膜電解法、微電解法、脈沖電解法和微生物電解法。①膜電解。在一般電解方法的基礎(chǔ)上加入離子交換膜這就是膜電解法。因?yàn)殛帢O的反應(yīng)是為2H++2e-→H2(g)，Ni2++2e-→Ni(s)，鎳還原反應(yīng)與析氫反應(yīng)兩者存在競(jìng)爭(zhēng)，為了能夠保障Ni2+的析出，一定要使H+濃度降低并且要同時(shí)對(duì)Ni2+濃度進(jìn)行提高，根據(jù)相關(guān)的材料分析得出，在電解槽中加入離子交換膜能夠增強(qiáng)鎳離子的析出能力。

②微電解法。微電解法還可以說成內(nèi)電解法亦可以說是鐵屑法，根據(jù)電化學(xué)氧化還原反應(yīng)的原理，通過鑄鐵屑表面化學(xué)成分和金屬組織不均勻來構(gòu)成微電池，達(dá)到還原金屬離子的目的。③微生物電解。微生物電解法的能耗小，能夠更好的應(yīng)對(duì)電化學(xué)法的能源消耗高的問題，這種方法是以后的電化學(xué)研究的一大趨勢(shì)。不過這項(xiàng)技術(shù)并沒有發(fā)展的很成熟，還需要借住外力來實(shí)現(xiàn)。④電絮凝法。傳統(tǒng)的化學(xué)絮凝法存在很多弊端，因此可以通過電絮凝法進(jìn)行替換，電絮凝法的主要優(yōu)點(diǎn)就是使用的試劑非常小，不過也存在這一定的弊端，比如陽極會(huì)出現(xiàn)鈍化的情況，電極不能夠很快的溶解，因而造成了處理效果不達(dá)標(biāo)，在以后研究的時(shí)候要積極的完善陽極的溶解上。

4 電化學(xué)水處理工藝應(yīng)用

（1）原水凈化處理。在清理雜質(zhì)的時(shí)候要注意保障水的PH值要符合要求，假若不合格就應(yīng)該做中和處理。在這個(gè)過程中還會(huì)產(chǎn)生廢料要對(duì)這些廢料做出相應(yīng)的處理，不能因?yàn)檫@些廢料影響到環(huán)境，造成環(huán)境污染，不能合理的進(jìn)行凈水處理甚至?xí)霈F(xiàn)壞影響發(fā)電廠的發(fā)電效率，所以必須對(duì)水進(jìn)行相應(yīng)的處理并符合相關(guān)要求。

（2）FCS技術(shù)的應(yīng)用。FCS技術(shù)可以對(duì)原來火電廠中已經(jīng)舊了的設(shè)備操作系統(tǒng)進(jìn)行更新，通過這項(xiàng)技術(shù)就很大程度上的提高工作的準(zhǔn)確率。FCS技術(shù)還提高了火電廠中對(duì)水進(jìn)行處理時(shí)候的安全性，加快了水處理的速度，節(jié)約了大量的人力與物力，提高了收益率。

（3）凝結(jié)水精處理。水通過高溫進(jìn)行軟化就形成了凝結(jié)水，他具有純度相對(duì)高的優(yōu)點(diǎn)，只有凝結(jié)水的純度達(dá)到相關(guān)要求，才能夠更好的保障設(shè)備能夠正常的運(yùn)行。通過對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行處理，可以很大程度上的提高水質(zhì)。

5 電化學(xué)除鎳發(fā)展與展望

現(xiàn)在，電化學(xué)在研究時(shí)，不斷的在創(chuàng)新檢測(cè)方法并且積極的發(fā)展新型修飾電極，在進(jìn)行提高電極的性能時(shí)可以利用不同的修飾物來實(shí)現(xiàn)，可以通過加強(qiáng)線性范圍并適當(dāng)?shù)臏p小檢測(cè)限，提高靈敏度，增加選擇性，通過這些方法能過最大限度的提高檢測(cè)的效果。采用結(jié)合別的檢測(cè)方式對(duì)檢測(cè)方法進(jìn)行不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，能夠達(dá)到更迅速有效的檢測(cè)裝置出現(xiàn)，已解決重金屬離子在檢測(cè)的時(shí)候存在的缺陷與限制，能夠更好的進(jìn)行檢測(cè)。在功能化的電化學(xué)檢測(cè)儀器上，科技在不斷進(jìn)步，以后在重金屬檢測(cè)上有這巨大的發(fā)展趨勢(shì)，而且現(xiàn)在的要求越來越嚴(yán)格，而且電化學(xué)有很多優(yōu)點(diǎn)，如現(xiàn)場(chǎng)，快速，自動(dòng)化，連續(xù)化和微型化測(cè)量等特點(diǎn)，所以在以后的生活中電化學(xué)檢測(cè)重金屬儀器有著很大大發(fā)展?jié)摿Γ⑶視?huì)加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化多功能化微型儀器的開發(fā)力度。

6 結(jié)語

綜上所述，本文主要對(duì)電化學(xué)除鎳研究進(jìn)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，希望可以為相關(guān)工作人員提供一定的參考。