简单说来,电冶金就是电化学技术在提取冶金中的应用。十分清楚,假若一个反应消耗电子,为使该反应连续进行,就必须由另外一个反应供给电子。这一对互补反应组成一电化学电池,这两个反应分别叫做阴极反应和阳极反应。
任何一个电化学系统都表现出两个重要特点。
第一,发生电化学反应的反应物必须以带电状态或离子状态存在。虽然气体可以是带电的原子或分子,但大多数情况下,气态物质对组成电化学电池不甚方便。反应物只有溶解在离子固体或离子液体中,或者溶解在水这样的极性液体中才客易电离。也就是说,这些溶剂的基本功能是为带电物质提供一种它们能在其中存在的介质。
第二,为使电化学反应在体系中连续发生,也就是使电流在回;路中流动,必须在阴、阳极之间存在电位差。产生电位差的原因,一种情况是两个电极上的电化学反应速度不同,造成电子供应和消耗不平衡,即两个电极表面电位有差异。另一种情况是在两电极之间加上一外电压。本章讨论的重点是后一种情况,也兼及前一种。
在电冶金反应中,对体系施以外电压,相当于用电能做“燃料”,推动化学反应继续进行。这种燃料的优点首推在过程中不向体系引入杂质。举例来说,火法冶金中使用焦炭,不可避免地向反应池中引入