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电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,例如酸、碱和盐等。凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质,例如蔗糖、酒精等。
电能转变为化学能的过程。即使直流电通过电解槽,在电极-溶液界面上进行电化学反应的过程 。例如,水的电解,电解槽中阴极为铁板,阳极为镍板 ,电解液为氢氧化钠溶液。通电时,在外电场的作用下,电解液中的正、负离子分别向阴 、阳极迁移 ,离子在电极 - 溶液界面上进行电化学反应。在阴极上进行还原反应.是人类不可缺少的物质。
水的电解就是在外电场作用下将水分解为H2(g)和O2(g)。电解是一种非常强有力的促进氧化还原反应的手段,许多很难进行的氧化还原反应,都可以通过电解来实现。例如:可将熔融的氟化物在阳极上氧化成单质氟,熔融的锂盐在阴极上还原成金属锂。电解工业在国民经济中具有重要作用,许多有色金属和稀有金属的冶炼及金属的精炼,基本化工产品的制备,还有电镀、电抛光、阳极氧化等,都是通过电解实现的 。
因为常温下水的离子积常数Kw=1.0*10^(-14) 因为水显中性,所以氢离子的浓度等于氢氧根的浓度为1*10^(-7) ,也就是1*10^(-7)mol/L 。说明1升水中有1*10^(-7)mol水分子发生了电离 。而1升水有1000克,有1000/18=55.6mol 即每55.6mol水中有1*10^(-7)mol水电离, 将mol都去掉就是55.6*10^7个水分子中有一个电离 。
电解板门又称电镀锌板门,是指门的材料不是磷化的,是电解镀锌的,也需要喷塑喷漆
黄色: 溶解酸素、硅化合物、有机矿物质、钼、硅、氟化物、其他有机物绿色: 砷()、汞、铅、铜、钠 蓝色: 细菌、病毒、致癌物质、有机磷等(化肥、洗涤剂和农药)红色: 铁及铁锈、细菌 白色: 铅、锌...
你好,作用原理: 负电位活水杯采用国际最先进的纳米技术,由加工致纳米级的托玛琳、光催化剂、活性晶体、其他多种天然矿物质的组合材料精制而成。集美观、实用、健康于一体,把水倒入杯中即可提高水的质量,增强水...
概念:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫电解质。
化合物导电的前提:其内部存在着自由移动的阴阳离子。
离子化合物在水溶液中或熔化状态下能导电;共价化合物:某些也能在水溶液中导电。
导电的性质与溶解度无关,强电解质一般有:强酸强碱,大多数盐;弱电解质一般有:(水中只能部分电离的化合物)弱酸。另外,水是极弱电解质。
注:能导电的不一定是电解质,判断某化合物是否是电解质,不能只凭它在水溶液中导电与否,还需要进一步考察其晶体结构和化学键的性质等因素。例如,判断硫酸钡、碳酸钙和氢氧化铁是否为电解质。硫酸钡难溶于水,溶液中离子浓度很小,其水溶液不导电,似乎为非电解质。但熔融的硫酸钡却可以导电。因此,硫酸钡是电解质。碳酸钙和硫酸钡具有相类似的情况,也是电解质。从结构看,对其他难溶盐,只要是离子型化合物或强极性共价型化合物,尽管难溶,也是电解质。
氢氧化铁的情况则比较复杂,Fe3 与OH-之间的化学键带有共价性质,它的溶解度比硫酸钡还要小;而溶于水的部分,其中少部分又有可能形成胶体,其余亦能电离成离子。但氢氧化铁也是电解质。
判断氧化物是否为电解质,也要作具体分析。非金属氧化物,如SO2、SO3、P2O5、CO2等,它们是共价型化合物,液态时不导电,所以不是电解质。有些氧化物在水溶液中即便能导电,但也不是电解质。因为这些氧化物与水反应生成了新的能导电的物质,溶液中导电的不是原氧化物,如SO2本身不能电离,而它和水反应,生成亚硫酸,亚硫酸为电解质。金属氧化物,如Na2O,MgO,CaO,Al2O3等是离子化合物,它们在熔融状态下能够导电,因此是电解质。
可见,电解质包括离子型或强极性共价型化合物;非电解质包括弱极性或非极性共价型化合物。电解质水溶液能够导电,是因电解质可以离解成离子。至于物质在水中能否电离,是由其结构决定的。因此,由物质结构识别电解质与非电解质是问题的本质。
另外,有些能导电的物质,如铜、铝等不是电解质。因它们并不是能导电的化合物,而是单质,不符合电解质的定义 。
水和电解质广泛分布在细胞内外参与现任体内许多重要的功能和代谢活动对正常生命活动的维持起着非常重要的作用体内水和电解质的动态平衡是妇产通过神经体液的调节实现的专家临床上常见的水与电解质代谢紊乱有高渗性脱水,低渗性脱水等,渗性脱水,水肿,水中毒,低钾血症和高钾血症等。
水电解质代谢紊乱在临床病人上十分常见许多器官系统疾病,病理过程都可以引起或伴有水电解质代谢紊乱;外界环境的某些变化,某些医原性因素如药物使用不当也常可导致水电解质代谢紊乱。如果得不到及时的纠正水电解质,代谢紊乱本身又可使全身各器管系统特别是心血管系统学会神经系统理论的生理功能和机体的物质代谢发生相应的障碍严重时常可导致死亡分会因此水电解质代谢紊乱的博士问题是医学副主任科学已经中极为重要的问题专家之一突出受到了应用医学科学北京工作高尚者的普遍重视。
因此,如有此类紊乱应及时到医院用药进行调整 。
水电解质及酸碱代谢失衡病人的护理
水电解质紊乱也会引起精神障碍,你知道吗?
病例
患者,男,16岁。平时身体健康,精神良好,8 d前因琐事跟同学打架,吃了亏又被老师、家长训斥加处罚,连续数天饮食不规律,量小。2 d前出现发作性言语兴奋,内容多为生活琐事,时而边哭边诉说,伴有焦虑抑郁情绪。就诊前3 h外出后找不到家,在街上漫游,家人找到后送我院就诊,既往史和家族史无特殊,体格检查无阳性特征。
理化检查:心电图正常,脑电地形图为边缘性异常。精神检查,神志清楚,定向力正常,接触良好。言语增多,思维连贯性差,言语内容多为现实琐事。偶尔不能切题回答,反复诉说琐碎之事。情绪焦虑抑郁,无幻觉妄想。以“精神障碍待查”观察治疗。
口服劳拉西伴4 mg,2次/d,同时配合心理支持疗法,住院后连续2 d在3:00左右出现眩晕、胸闷气短、呼吸困难、四肢无力、说话发不出声音,持续2 h左右可自行缓解,据发作时有肌力和肌张力下降的特点,疑为缺钾性低钾血症,检验血清钾为3.1 mmol/L。给予钾治疗,口服10%氯化钾30 ml/d,3次/d,饮食调理。治疗后第2天上述症状消失,精神症状也随之缓解。6 d后出院,出院时血钾为5.0 mmol/L。出院后病情无反复。
各种原因引起的水电解质紊乱在综合医院临床各科经常会遇到。躯体中水分约占60%,脑内水分含量可达75%~80%,水代谢与钠代谢有密切关系,水分不足可引起脱水症,而水分过多则可招致水中毒。电解质高或低,都会出现躯体及精神障碍。常见的有以下几种情况。
脱水症(高渗综合征)所致精神
障碍
常见原因
①水摄入不足
②水排除过多
③摄入高浓度糖、盐、蛋白质引起水分缺乏。
临床表现
高钠血症是失水的常见表现。血钠升高可产生应激机能亢进,临床表现为兴奋状态、幻觉等,严重时可出现意识障碍。引起高渗综合征的还有非酮症性高渗性糖尿病和高甘露醇血症。其临床表现主要为兴奋状态、幻觉或意识障碍,甚至昏迷,躯体症状有口渴、口干、尿少,但在老年人或意识障碍时,以上症状的主动陈述少,应特别注意。
治疗
应补充不引起血糖增高或血钠增加的液体,如0.45%盐水或适量的胰岛素,维持血液循环及肾功能也甚重要。
水中毒(低渗综合征)所致精神障碍
指作为溶质的血清钠在体液中较水的缺乏更严重,故又称低血钠症(血钠低于120 mmol/L)
常见原因
①血管升压素分泌过多:多见于术后、脑垂体前叶功能减退、肾上腺功能减退等。
②钠离子减少:常见于慢性肾炎患者长期使用利尿剂,糖尿病时酸中毒,严重的呕吐、腹泻等。
临床表现
①精神障碍常为急性起病,轻者出现精神活动减退等抑制状态,也有报道说有幻觉妄想,重者可出现意识障碍。
②神经系统症状大部分是由于脑水肿或颅压高或脑病等引起,如头痛、恶心、呕吐、视力模糊、肌张力减退、腱反射减退、病理反射征阳性等,严重者可出现痉挛发作、瘫痪等症状。
治疗
要根据临床症状以及产生低血钠的原因来提高细胞外的渗透压,精神症状可不特殊处理。
高钾血症所致精神障碍
正常血清钾浓度为3.5〜5.0 mmol/L,血钾浓度超过5 mmol/L时称高血钾症。
常见原因
①肾功能衰竭引起少尿或无尿时。
②输入过多或过快含钾溶液、外伤、运动过量、消耗性疾病、肾上腺皮质功能减退等。
③心力衰竭、心肌病会糖尿病酸中毒引起钾中毒。
临床表现
①躯体症状:脉搏缓慢,早期血压轻度升高,后期血压降低,呼吸、心律紊乱等。
②神经肌肉症状,早期表现肌肉疼痛、无力,四肢末端有异样麻感及湿冷感等自主神经症状,有腓肠肌压痛、腱反射减弱或消失,严重时可出现呼吸肌麻痹。
③精神症状,早期表现为表情淡漠、反应迟钝、或兴奋状态、躁动不安等,严重时出现意识障碍。
治疗
治疗原则除针对病因外,要对抗钾中毒,促使钾离子的排泄,保护心肌功能。
低钾血症所致精神障碍
常见原因
①钾摄入不足,禁食、厌食、以及意识障碍患者大量补液后。
②消化道疾病,肠梗阻、肝、胃、肾手术后消化液大量丧失。
③肾功能衰竭,呼吸性或代谢性碱中毒,或者长期使用利尿剂和激素者。
④抗精神病药物的影响。
⑤有些病例找不到低血钾原因。
临床表现
不仅与血清钾的浓度有关,而且与形成低血钾的速度密切相关。
①躯体症状食欲不振、腹胀、口渴、恶心、心慌、心肌受累严重时可导致心力衰竭。
②神经肌肉症状为低血钾最突出症状,重要表现为四肢肌力减退,软弱无力,出现弛缓性瘫痪及周期性麻痹。
③精神症状早期表现为抑郁状态。严重时可有意识障碍。
治疗
去除引起低血钾的原因,补钾过程中要防止高血钾症。一般随着补钾临床症状也随之恢复,如合并抽搐应注意是否有其他电解质改变,尤其是血钙的调节。慎用抗精神病药物以防发生意识障碍。
钙离子代谢异常所致精神障碍
钙主要参与成骨作用以及调节神经肌肉的兴奋性,它可使神经兴奋阂上升及神经传导速度减慢。
临床表现
①高血钙时的神经精神症状有:反应迟钝、情感淡漠和记忆障碍;也可有幻觉、妄想等症状;严重者可有意识障碍。
②低血钙时常见的神经精神症状有:手足抽搐、癫痫样发作、感觉异常、肌张力增高、键反射亢进、肌肉压痛、意识障碍等。
镁离子代谢异常所致精神障碍
镁离子是机体内主要元素之一,它与神经间隙及交感神经节等部位的乙酰胆碱分泌有关,对神经、肌肉有抑制、镇静作用,镁离子缺乏时出现神经肌肉兴奋性异常。
临床表现
低血镁症常伴有高血钙。临床可表现眩晕、肌肉无力、震颤、痉挛、昏迷等各种症状,也可见抑郁或兴奋、幻觉、定向力障碍、健忘-谵妄综合征。
高血镁的神经症状主要为抑制作用,是中枢或末梢神经受抑制,出现瘫痪及呼吸麻痹。四肢腱反射迟钝或消失常为早期高血镁症的重要指征。
参考文献
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锂金属电池:
锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
放电反应:Li+MnO2=LiMnO2
锂离子电池:
锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
充电正极上发生的反应为
LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)
充电负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe- = LixC6
充电电池总反应:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6
正极
正极材料:可选的正极材料很多,主流产品多采用锂铁磷酸盐。不同的正极材料对照:
LiCoO2 | 3.7 V | 140 mAh/g |
Li2Mn2O4 | 4.0 V | 100 mAh/g |
LiFePO4 | 3.3 V | 100 mAh/g |
Li2FePO4F | 3.6 V | 115 mAh/g |
正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌。 充电时:LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-放电时:Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
负极
负极材料:多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。负极反应:放电时锂离子脱嵌,充电时锂离子嵌入。 充电时:xLi+ + xe- + 6C → LixC6放电时:LixC6 → xLi+ + xe- + 6C