去极化制冷(去极化剂原理)

1. 去极化剂原理

吸氧腐蚀是指金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐蚀。

吸氧腐蚀是指金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐蚀。吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。

吸氧腐蚀是金属在空气中最普遍发生的一种腐蚀方式，在酸性、碱性和中性条件下都能发生作用。发生机理是由于金属表面有水分，后通过原电池原理发生作用，使得金属（如：钢铁）被空气中的氧气腐蚀，产生生锈，由于此过程中需要消耗氧气，故名为：吸氧腐蚀或者耗氧腐蚀。

2. 去极化温度

铁电性：介电晶体有很重要的一类，例如BaTiO3、SrTiO3、LiNbO3等，叫铁电体；在各自一定的特征温度（称为铁电的居里温度）之下,晶体中出现自发极化,并且自发极化可以随外电场反向而反向；在交变电场作用下，显示电滞回线。

铁电体必是压电体、热电体，如果对光透明的话,也就是电光晶体。

铁磁性：铁、钴、镍及一些稀土元素存在独特的磁性现象称为铁磁性，这个名称的由来是因为铁是具有铁磁性物质中最常见也是最典型的。

铁磁性材料存在磁畴，磁畴内磁性是非常强的，如果我们外加一个微小磁场，比如螺线管的磁场会使本来随机排列的磁畴取向一致，这时我们说材料被磁化。

材料被磁化后，将得到很强的磁场，这就是电磁铁的物理原理。

当外加磁场去掉后，材料仍会剩余一些磁场，或者说材料"记忆"了它们被磁化的历史。

这种现象叫作剩磁，所谓永磁体就是被磁化后，剩磁很大。

当温度很高时，由于无规则热运动的增强，磁性会消失，这个临界温度叫居里温度

3. 离子去极化

离子极化

离子的极化（Ionic polarization）由法扬斯（Fajans）首先提出。离子极化指的是在离子化合物中，正、负离子的电子云分别在对方离子的电场作用下，发生变形的现象。离子极化能对金属化合物性质产生影响。

概念

离子极化

ionic polarization

在离子化合物中，正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下，发生变形的现象。离子极化使正、负离子之间在原静电相互作用的基础上又附加以新的作用，它是由离子在极化时产生的诱导偶极矩μ引起的。μ与电场强度E的比值μ/E称为极化率，它可作为离子可极化性大小的量度。正、负离子虽可互相极化，但一般说，由于正离子半径小，电子云不易变形，可极化性小，主要作为极化者；负离子恰好相反，是被极化者。离子极化的结果使离子键成分减少，而共价键成分增加，从而产生一定的结构效应，影响化合物的物理、化学性质。离子极化可使键力加强、键长缩短、键的极性降低以至结构型式变异，从离子晶体的高对称结构向层型结构过渡。

首先提出

离子的极化（Ionic polarization）　法扬斯（Fajans）首先提出

离子的极化

a．离子在外电场或另外离子的影响下，原子核与电子云会发生相对位移而变形的现象，称为离子的极化。

b．极化作用(polarization power)　离子使异号离子极化的作用，称为极化作用。

c．极化率（或变形性）(polarizability)　被异号离子极化而发生电子云变形的能力，称为极化率或变形性。

(2) 无论是正离子或负离子都有极化作用和变形性两个方面，但是正离子半径一般比负离子小，所以正离子的极化作用大，而负离子的变形性大。负离子对正离子的极化作用（负离子变形后对正离子电子云发生变形），称为附加极化作用。

(3) 离子的极化作用可使典型的离子键向典型的共价键过渡。这是因为正、负离子之间的极化作用，加强了“离子对”的作用力，而削弱了离子对与离子对之间的作用力的结果。

Fig. 8.8 Polarization effect between cation and anion

离子极化作用的规律

a．正离子电荷越高，半径越小，离子势φ（Z / r）越大，则极化作用越强。

b．在相同离子电荷和半径相近的情况下，不同电子构型的正离子极化作用不同：8电子构型 < 9-17电子构型 < (18，18+2) 电子构型。

例如： r(Hg)= 102pm， r(Ca)= 100pm，但Hg的极化作用大于Ca

解释：(i) 由于d态电子云空间分布的特征，使其屏蔽作用小

(ii) 由于d态电子云本身易变形，因此d电子的极化和附加极化作用都要比相同电荷、相同半径的8电子构型的离子的极化和附加极化作用大。

c．负离子的电荷越低，半径越大，变形性越大。

例如：F

d．对于复杂的阴离子：中心离子的氧化数越高，变形性越小。

例如：变形性从大到小排列： ClO>ClO2>ClO3>ClO4

离子极化对金属化合物性质的影响

a．金属化合物熔沸点的变化 ：离子极化作用的结果，使离子键向共价键过渡，引起晶格能降低，导致化合物的熔点和沸点降低。例如AgCl和NaCl，二者晶型相同，但银离子的极化能力大于钠离子，导致键型不同，故AgCl的熔点(455℃)低于NaCl的熔点(800.7℃)

b．金属化合物溶解性的变化 AgF>AgCl>AgBr>AgI，这是由于从F到 I离子受到Ag的极化作用而变形性增大的缘故。

c．金属盐的热稳定性 NaHCO3的热稳定性小于Na2CO3。从BeCO3 BaCO3热稳定性增大，金属离子对O离子的反极化作用（相对于把C与O看作存在极化作用）越强，金属碳酸盐越不稳定。

d．金属化合物的颜色的变化　极化作用越强，金属化合物的颜色越深。

AgCl（白），AgBr（浅黄），AgI（黄）

HgCl2（白），HgBr2（白），HgI2（红）

e．金属化合物晶型的转变　 CdS：r+ / r- = 97pm/184pm = 0.53>0.414，理应是NaCl型，即六配位，实际上，CdS晶体是四配位的ZnS型。这说明r+ / r-<0.414。这是由于离子极化，电子云进一步重叠而使r+ / r- 比值变小的缘故。

f．离子极化增强化合物导电性和金属性　在有的情况下，阴离子被阳离子极化后，使电子脱离阴离子而成为自由电子，这样就使离子晶体向金属晶体过渡，化合物的电导率、金属性都相应增强，如FeS、CoS、NiS都有一定的金属性。

元素的离子分类与极化关系

1.惰性气体型离子

惰性气体型离子指最外层具8或2个电子，构型与惰性气体原子一样的离子。在元素周期表中，位于第IA,IIA,VIIA各主族和第二、三周期元素（除H和惰性气体原子外）多属该类型离子。这类元素电离势较低，离子半径较大，易与氧结合成氧化物或含氧盐矿物，所以也常称作亲氧元素。形成的矿物多为造岩矿物，所以也称作亲石元素。

2.铜型离子

t铜型离子指最外层电子有18或18+2个，构型与一价铜离子最外电子层相同的离子。在元素周期表中，位于第四、五、六周期之IB、IIB、IIIA、VIA各族元素均属铜型离子。这类元素电离势较高，离子半径较小，极化能力强，易与硫结合成硫化物或其类似化合物矿物，亦称作亲硫元素或造矿元素。

3.过渡型离子

过渡型离子指最外电子层为9~17个电子的不稳定离子。周期表中第四、五、六周期IIIB~VIIB及VIII族，序号小于104的元素属过渡型元素。这类离子中，Mn族左侧者常表现出与惰性气体型离子类似的性质，为亲氧性过渡型离子，其右侧者表现出与铜型离子类似的性质，为亲铜性过渡型离子。

4. 退极化温度

硫酸盐种类那么多，每种都不一样。IA族硫酸盐热稳定性较大，不易分解，其他硫酸盐加热下分解，分解温度与离子势有关，离子势值越大，阳离子反极化作用显著，分解温度低，如硫酸镁895度，反之则高，如硫酸锶1374度。8电子结构离子极化力小，分解温度高，如硫酸钙1149度，而18或18+2电子阳离子分解温度低，如硫酸镉816度。

硫酸铜650度分解为氧化铜和三氧化硫，硫酸铵在280度即分解，513度分解完全放出氨气，氮气，二氧化硫及水。

一般金属活动性越强，其硫酸盐越难分解。

5. 去极化的作用

极化（polarization），指事物在一定条件下发生两极分化，使其性质相对于原来状态有所偏离的现象。如分子极化(偶极矩增大)、光子极化(偏振)、电极极化等。表征均匀平面波的电场矢量（或磁场矢量）在空间指向变化的性质，通过一给定点上正弦波的电场矢量E末端的轨迹来具体说明。光学上称之为偏振。按电场矢量轨迹的特点它可分为线极化、圆极化和椭圆极化三种。由于H的方向和E的方向之间有明确的关系，因此没有必要另行描述H的特性。

变形，是指(1).改变原来的形态。(2).对原来事物的扭曲，亦指被扭曲过的事物。(3).物理学名词。物体受外力作用而产生体积或形状的改变。地面景物的面积、轮廓与其他景物之间的距离、角度等统称景物形状的几何性质。由于地球是一个不规则的曲面，要把这样一个曲面表现到平面上，就会发生裂隙和重叠。

6. 去极化耗能吗

Rct 是指电荷转移电阻。

Rp 是指极化电阻。

Rs 是指溶液在你工作电极和对电极之间的电阻。

电阻器（Resistor）在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件，将电阻接在电路中后，电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚，它可限制通过它所连支路的电流大小。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。

端电压与电流有确定函数关系，体现电能转化为其他形式能力的二端器件，用字母R来表示，单位为欧姆Ω。实际器件如灯泡，电热丝，电阻器等均可表示为电阻器元件。

电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。

7. 极冷制冷剂

空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。热泵制热是利用制冷系统的压缩冷凝器来加热室内空气。空调器在制冷工作时，低压制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热而高温高压制冷剂在冷凝器内放热冷凝。热泵制热是通过电磁换向，将制冷系统的吸排气管位置对换。原来制冷工作蒸发器的室内盘管变成制热时的冷凝器，这样制冷系统在室外吸热向室内放热，实现制热的目的。空调其实就是按照介质的热胀冷缩来加以控制，室内的部分就是冷缩，室外就是热胀了，而又怎么热胀呢，那就是通过压缩机压缩介质作功，这样就会产生很大的热量，不就是热胀了，然后再通过一条毛细管一下又传到体积大很多的空间，这样介质的压力一下子就低了很多，这就是冷缩吸热，一下子就使房间的热量交换成冷的气体了。

8. 去极化腐蚀

海水腐蚀是一种含有多种盐类的电解质溶液，含盐总量约3%，其中的氯化物含量占总盐量的88%，ph值为8左右，并溶有一定量的氧气。除了电位很负的镁及其合金外，大部分金属材料在海水中都是氧腐蚀。

1）海水腐蚀是氧的去极化腐蚀，尽管表层海水含氧量达到饱和，但氧通过扩散层到达金属表面的速率小于氧还原的阴极反应速率。在静止或流速不大的海水中，阴极过程通常收氧的扩散速率控制。

2）海水中有大量的Cl-等卤素离子，对大多数金属其阳极阻滞作用较小。还可以破坏金属的钝化膜。

3）海水是良好的导电介质，因此和大气及土壤腐蚀相比较电池作用将更强烈，影响范围更远。

4）海水中易发生局部腐蚀，如孔蚀和缝隙腐蚀。在高流速下，还容易产生空泡腐蚀和冲刷腐蚀。