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[拼音]：dianhuaxue fanying gongcheng

[英文]：electrochemical reaction engineering

化學反應工程的一個分支，研究在電場作用下進行的氧化還原反應過程的開發和電化學反應裝置的設計、優化。電化學反應包括電解槽中輸入電能而引起的化學反應以及電池中產生電能時的化學反應。

過程特點

除遵循化學反應的一般規律外，電化學反應工程的特點是：

（1）電極電位決定電化學反應能否發生及其反應速率。可藉助電極電位調整以實現選擇性的氧化還原反應，或控制電化學反應速率。

（2）氧化還原反應限於電子的傳遞，這類反應可直接依靠外電路中的電流通入電化學反應器來實現，不需要引進其他化學物質作氧化劑或還原劑，有利於反應物系的純淨。

（3）許多反應可因採用不同材料的電極而獲得不同的反應速率，這時電極起催化劑的作用。

由於引進了電場，也帶來了以下困難：

（1）電化學反應只限於在二維介面上，即電子導體與離子導體相接觸的介面上進行，限制了反應的空間速度；

（2）電解需消耗電能，耗電量可觀。

研究內容

（1）電化學熱力學，研究電化學反應的自發性和電化學裝置的開路電壓；

（2）電極過程動力學，研究電化學反應過程中各類阻力及其對反應速率的影響；

（3）電化學裝置中的離子傳遞過程；

（4）電流分佈和電位分佈；

（5）過程優化；

（6）電化學裝置的設計和放大。

發展

電化學工業雖早已興起，但前期都以物理化學和化學工程的基本原理指導設計和生產。直到1973年由J.S.紐曼對電化學反應工程作了比較系統的概括。電化學反應工程技術已應用多年，並且遍及許多工業部門。例如，食鹽水電解生產燒鹼和氯氣是歷史悠久、規模巨大的一項電解工業。由於其耗電量大，利用電化學反應工程原理，使用金屬形穩陽極，顯著縮小了極間距離，降低了能耗。目前，為提高空間反應速率，正利用電化學反應工程技術，設計如流化床電極等一系列以顆粒電極為基礎的電化學反應器。（見電解）