电解电镀电泳基本常识精品

1、电解科技名词定义中文名称： 电解英文名称：electrolysis定义: 在电解槽中，直流电通过电极和电解质，在两者接触的界面上发生电化学反 应，以制备所需产品的过程。所属学科：电力（一级学科）；配电与用电（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片电解（Electrolysis ）是将电流通过电解质溶液或熔融态物质,（又称电解液），在阴 极和阳极上引起氧化还原反应的过程，电化学电池在外加电压时可发生电解过程。目录概述简介电解原理介绍类型用途 电解质影响因素展开肚心匸 外屋孰他/ AbOsFWTK a电解编辑本段概述电流通过物质而引起 化学变化 的过程。化学变化是物质失去或获

2、得电子（氧化或还原）的过程。电解过程是在 电解池中进行的。电解池是由分别浸没在 含有正、负离子的溶液中的阴、阳两个 电极构成。电流流进负电极 （阴极），溶 液中带正电荷的正离子迁移到阴极，并与电子结合，变成中性的元素或分子；带负电荷的负离子迁移到另一电极 （阳极），给出电子，变成中性元素或分子。编辑本段 简介将直流电通过 电解质溶液 或熔体，使电解质在电极上发生化学反应，以制备所需产品的反应过程。电解过程必须具备 电解质、电解槽、直流电供给系统、分析控制系统和对产品的分离回电解收装置。电解过程应当尽可能采用较低成本的原料，提高反应的选择性，减少 副产物的生成，缩短生产工序，便于产品的回收和净化

3、。电解过程已广泛用于 有色金属 冶炼、氯碱和无机盐生产以及有机化学工业。1807年，英国科学家 H.戴维将熔融苛性碱进行电解制取钾、钠，从而为获得高纯度物质开拓了新的领域。1833年，英国物理学家M.法拉第提出了电化学当量定律（即法拉第第一、第二定律）。1886年美国工业化学家 C.M.霍尔电解制铝成功。1890年，第一个电解氯化钾制取氯气的工厂在 德国投产。1893年，开始使用隔膜电解法，用食盐溶液制烧碱。1897年，水银电解法制烧碱实现工业化。至此，电解法成为化学工业和冶金工业中的一种重要生产方 法。1937年，阿特拉斯 化学工业公司实现了用电解法由葡萄糖 生产山梨醇及甘露糖醇的工业化，这

4、是第一个大规模用电解法生产有机化学品的过程。1969年又开发了由丙烯腈电解二聚生产己二腈的工艺。编辑本段电解原理介绍电解原理电解质中的离子常处于无秩序的运动中，通直流电后，离子作定向运动 （图1 ）。阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原；阴离子向阳极移动，在阳极失去电子，被氧化。在 水电解 过程中，OH在阳极失去电子，被氧化成氧气放 出；H在阴极得到电子，被还原成氢气放出。所得到的氧气和氢气，即为水电解过程的产品。电解时，在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池，其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。此理论电解电压可由 能斯脱 方程计算：电解原理式中E0为标准电极 电位（R为气体常数

5、，等于 8.314J/（K mol） ; T为温度（K）; n为电极反应中得失电子数；F为法拉第常数，等于 96500C/mol ; al、a2分别为还原态和氧化态物质的活度。整个电解过程的理论电解电压为两个电极理论电解电压之差。在水溶液电解时，究竟是电解质电离的正负离子还是水电离的H和OH离子在电极上放电，需视在该电解条件下的实际电解电压的高低而定。实际电解 电压为理论电解电压与超电压之和。影响超电压的因素很多，有电极材料和电 极间距、电解液温度、浓度、pH等。例如：在氯碱生产过程中，浓的食盐水溶液用碳电极电解时，阴极上放出氢气，同时产生氢氧化钠，阳极放出氯气；稀 的食盐水溶液电解时，阴极放

6、出氢气，同时产生氢氧化钠，阳极放出氧气，同 时产生盐酸。电解原理分析（以cucl2为例）CuCl2是强电解质 且易溶于水，在水溶液中 电离生成Cu2 +和Cl -CuCl2 = Cu2 + 2Cl 电解通电前，Cu2 +和Cl 在水里自由地移动着；通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，改作定向移动。溶液中带正电的Cu2 +向阴极移动，带负电的氯离子向阳极移动。在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上;在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放 出。阴极：Cu2 + 2e = Cu阳极：2Cl 2e = Cl2 f电解CuCl2溶液的化学反应方程式：CuC

7、l2二Cu+Cl2f（电解）（5）电解质 水溶液电解反应的综合分析在上面叙述氯化铜电解的过程中，没有提到溶液里的H+和OH -,其实H +和 OH-虽少，但的确是存在的，只是他们没有参加电极反应。也就是说 在氯化铜溶液中，除Cu2 +和Cl -外，还有 H +和0H ,电解时，移向阴极的离子有Cu2 +和H+，因为在这样的实验条件下Cu2 +比H+容易得到电子，所以Cu2 +在阴极上得到电子析出金属铜。移向阳极的离子有0H 和Cl ，因为在这样的实验条件下，CI 比0H 更容易失去电子，所以Cl 在阳极上失去电子，生成氯气。说明 阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程 又

8、叫做放电。 用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生 氧化反应。 在一般的电解条件下，水溶液中含有多种阳离子时，它们在阴极上放电的先后顺序是：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>AI3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+;水溶液中含有多种阴离子时，它们的惰性阳极上放电的先后顺序是：S2->I-

9、>Br->CI->OH-> 含氧酸根>F-。（6）以惰性电极电解电解质水溶液，分析电解反应的一般方法步骤为： 分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组； 分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式； 合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。编辑本段类型电解方式按电解质状态可分为水溶液电解和熔融盐电解两大类。水溶液电解：主要有电解水制取氢气和氧气；电解氯化钠（钾）水溶液制 氢氧化钠（钾）和氯气、氢气；电解氧化法制各种氧化剂，如过氧化氢、氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、过硫酸盐等；电解还原法如丙烯腈电解制己二腈；湿法电解制金属 如锌、镉

10、、铬、锰、镍、钻等；湿法电解精制金属如铜、银、金、铂等。此外电解，电镀、电抛光、阳极氧化等都是通过水溶液电解来实现的。熔融盐电解：主要包括：金属冶炼，如铝、镁、钙、钠、钾、锂、铍等；金属精制，如铝、钍等；此外，还有将熔融氟化钠电解制取元素氟等。电解所用主体设备电解槽的形式，可分为隔膜电解槽和无隔膜电解槽两类。隔膜电解槽又可分为均向膜（石棉绒）、离子膜及 固体电解质 膜（如 伊AI2O3 ）等形式；无隔膜电解槽又分为水银电解槽和氧化电解槽等。电极上发生的过程，可分简单电子传递、气体释放、金属腐蚀、金属析出、氧化物生成和有机物二聚等类型编辑本段 用途电解广泛应用于冶金工业中，如从矿石或化合物提取金

11、属（电解冶金）或提纯金属（电解提纯），以及从溶液中沉积出金属（电镀）。金属钠 和氯气是由电解溶融氯化钠生成的；电解氯化钠的水溶液则产生氢氧化钠和氯气。电解水产生氢气和氧气。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（如钠、钾、镁、铝等）和稀有金属（如锆、铪等）的冶炼及金属（如铜、锌、铅等）的精炼，基本 化工产品（如氢、氧、烧碱、 氯酸钾、过 氧化氢

12、、乙二腈等）的制备，还有电镀、电抛光、阳极氧化 等，都是通过电解实现的。编辑本段电解质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（如 HCI，其它为 非电解质）强电解质一般有：强酸强碱，大多数盐，活泼金属的氧化物、氢化物；弱电解质一般有：（水中只能部分电离的化合物）弱酸（可逆电离，分步电离<多元弱酸 >，弱碱（如 NH3H20 ）。另外，水是极弱电解质。导电的性质与溶解度无关注：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

13、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（20 C时在水中的溶解度为2.4 X10-4 g），溶液中离子浓度很小，其水溶液不导电，似乎为非电解质。 但溶于水的那小部分硫酸钡却几乎完全电离（20 C时硫酸钡饱和溶液的电离度为97.5 % ）。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0H-之间的化学键带有共价性质，它的溶解度比硫酸钡还要小（20 C时在水中的溶解度为9.8 X

14、10-5 g）;而落于水的部分，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，它们在熔化状态下能够导电， 因此是电解质。需要注意的是，氯化铝（AlCl3）是电解质，但是是共价化合

15、物而不是离子化合物。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。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。电解生成物规律十六字要诀：阴得阳失：电解时，阴极得电子，发生还原反应，阳极失电子，发生氧化反应；阴精阳粗：精炼铜过程

16、中，阴极使用精铜，阳极使用粗铜，最后阳极逐渐 溶解，且产生阳极泥；阴碱阳酸：在电解反应之后，不活泼金属的含氧酸盐会在阳极处生成酸， 而活泼金属的无氧酸盐会在阴极处生成碱；阴固阳气：电解反应之后，阴极产生固体及还原性气体，而阳极则生成 氧化性强的气体。编辑本段 影响因素判断电解过程优劣的主要标准是单位产品电耗，其高低取决于电解过程的电流效率和电压效率。电流效率单位产品的理论耗电量与实际耗电量之比。算：理论耗电量可用法拉第定律计电解此式表明，电解时析出的物质量q与析出物质的原子量m、电流强度I及电解时间t成正比，而与电解过程中得失电子数n及法拉第常数 F成反比。在正常情况下电流效率比较高。电压效率

17、电解时电解质的理论电解电压与实际电解电压之比。后者即是电解槽的槽电压。槽电压是理论电解电压、超电压和输电导体电压损失之和。影响槽电压 大小的因素很多，除前述影响超电压的因素外，还有导线与电极之间的接触电压、隔膜材料、电解槽结构、电流密度等。槽电压通常远大于理论电解电压， 导致电压效率很低。因此，降低超电压和输电导体的电压损失是提高电压效率 的关键。多年来，人们围绕这一问题进行了多方面的研究，不断改善电解槽结 构和电极材料。在电极材料方面的研究，集中于电极材质的选择。在阳极方面氧气电极过程，将燃料电池表面涂加活性，通过降低槽电压由石墨电极发展为 钛电极、钛铂铱电极、钛钉电极及其他非钉电极。此外，

18、还 开发了有许多特殊用途的二氧化锰电极、二氧化铅电极等。在阴极方面，由铁 阴极发展成多孔阴极。近年来，又发展了一种新型 的原理应用于电解工业中。无论是阴极或阳极，都有在电极基体 物质的趋势，目的是使电极具有催化作用（称为电催化法） 以达到节省电能的目的。电泳科技名词定义中文名称:电泳英文名称:electrophoresis定义1：液体介质中带电的胶体微粒在外电场作用下相对液体的迁移现象。所属学科： 机械工程（一级学科）；表面工程（二级学科）；电镀与化学镀（三级学科）定义2： 依据分子或颗粒所带的电荷、形状和大小等不同，因而在电场介质中移动的 速度不同，从而达到分离的技术。所属学科： 生物化学与

19、分子生物学（一级学科）；方法与技术（二级学科）定义3： 带电物质或细胞在电场中的泳动。根据大分子或颗粒的电荷、大小和形状不 同，使其在通过电场中的凝胶或介质时发生分离的方法。所属学科： 细胞生物学（一级学科）；细胞生物学技术（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会 审定公布百科名片电泳带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动， 称为电泳（electrophoresis, EP）。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。1937年瑞典学者蒂塞利乌斯设计制造了 移动界面电泳仪，分离了马血清白蛋白 的3种球蛋白，创建了电泳技术。目录电泳电泳种类 电泳原理 电泳展开

20、编辑本段电泳什么是电泳在确定的条件下，带电粒子在单位电场强度作用下，单位时间内移动的距 离（即迁移率）为常数，是该带电粒子的物化特征性常数。不同带电粒子因所带电荷不同，或虽所带电荷相同但荷质比不同，在同一电场中电泳，经一定时间后，由于移动距离不同而相互分离。分开的距离与外加电场的电压与电泳 时间成正比。在外加直流电源的作用下，胶体微粒在分散介质里向 阴极或阳极作定向移动，这种现象叫做电泳。利用电泳现象 使物质分离，这种技术也叫做电泳。胶体有电泳现象，证明胶体的微粒带有电荷。各种胶体微粒的本质不同，它们吸 附的离子不同，所以带有不同的电荷。电荷移动规律利用电泳可以确定胶体微粒的电性质，向阳极移动

21、的胶粒带负电荷，向阴极移动的胶粒带正电荷。一般来讲，金属氢氧化物、 金属氧化物 等胶体微粒吸附阳离子，带正电荷；非金属氧化物、非金属硫化物等胶体微粒吸附阴离子，带负电荷。因此，在电泳实验中，氢氧化铁胶体 微粒向阴极移动，三硫化二砷胶体微粒向阳极移动。利用电泳可以分离带不同电荷的溶胶。例如，陶瓷工业中用的粘土，往往带有氧化铁，要除去氧化铁，可以把粘 土和水一起搅拌成悬浮液，由于粘土粒子带负电荷，氧化铁粒子带正电荷，通 电后在阳极附近会聚集出很纯净的粘土。工厂除尘也用到电泳。利用电泳还可 以检出被分离物，在 生化和临床诊断方面发挥重要作用。本世纪40年代末到50年代初相继发展利用支持物进行的电泳，

22、如滤纸电泳，醋酸纤维素膜电泳、琼脂电泳；50年代末又出现 淀粉凝胶电泳 和聚丙烯酰胺凝胶电泳等。应用领域电铸电泳电泳已日益广泛地应用于分析化学、生物化学、临床化学、毒剂学、药理学、免疫学、微生物学、食品化学等各个领域。在直流电场中，带电粒子向带符号 相反的电极移动的现象称为电泳( electropho-resis )。1809年俄国物理学家 PeH ce首先发现了电泳现象，但直到1937年瑞典的Tiselius建立了分离蛋白质的界面电泳(bou ndary electrophoresis )之后，电泳技术才开始应用。本 世纪60-70年代，当滤纸、聚丙烯酰胺凝胶 等介质相继引入电泳以来，电泳技

23、 术得以迅速发展。丰富多彩的电泳形式使其应用十分广泛。电泳技术除了用于 小分子物质的分离分析外，最主要用于蛋白质、核酸、酶，甚至病毒与细胞的研究。由于某些 电泳法设备简单，操作方便，具有高分辨率及选择性特点，已 成为医学检验中常用的技术。电泳又名一一电着(著)，泳漆，电沉积。创始于二十世纪六十年代， 由福特汽车公司最先应用于汽车底漆。由于其出色的防腐、防锈功能，很快在 军工行业得到广泛应用。近几年才应用到日用五金的表面处理。由于其优良的素质和高度环保，正在逐步替代传统油漆喷涂。电泳表面处理工艺的特点喇叭电著电泳电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、 耐腐、冲击性

24、能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。编辑本段 电泳种类移动界面电泳是将被分离的离子（如阴离子）混合物置于电泳槽的一端（如负极），在电泳开始前，样品与 载体电解质有清晰的界面。电泳开始后，带电粒子向另一 极（正极）移动，泳动速度最快的离子走在最前面，其他离子依电极速度快慢 顺序排列，形成不同的区带。 只有第一个区带的界面是清晰的，达到完全分离，其中含有电泳速度最快的离子，其他大部分区带重叠。区带电泳是在一定的支持物上，于均一的载体电解质中，将样品加在中部位置，在 电场作用下，样品中带正或负电荷的离子分别向负或正极以不同速度移动，分 离成一个个彼此隔开的区带。区带电泳按支持物的物理性状不同，又可分为

25、纸和其他纤维膜电泳、粉末电泳、凝胶电泳与丝线电泳。等电聚焦电泳是将两性电解质加入盛有pH梯度缓冲液的电泳槽中，当其处在低于其本身等电点的环境中则带正电荷，向负极移动；若其处在高于其本身等电点的环 境中，则带负电向正极移动。 当泳动到其自身特有的等电点时，其净电荷为零，泳动速度下降到零，具有不同等电点的物质最后聚焦在各自等电点位置，形成一个个清晰的区带，分辨率极高。等速电泳是在样品中加有领先离子（其迁移率比所有被分离离子的大）和终末离子（其迁移率比所有被分离离子的小），样品加在领先离子和终末离子之间，在外电场作用下，各离子进行移动，经过一段时间电泳后，达到完全分离。被分 离的各离子的区带按迁移率

26、大小依序排列在领先离子与终末离子的区带之间。由于没有加入适当的 支持电解质 来载带电流 ，所得到的区带是相互连接的（图d），且因“自身校正”效应，界面是清晰的，这是与区带电泳不同之处。电泳分离原理示意图a移动界面电泳 b区带电泳 c等电聚焦电泳 d等速电泳L领先离子 T终末离子编辑本段电泳原理综述电泳是 电泳涂料 在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷的涂料离子移动 到阴极，并与阴极表面所产生的碱性物质作用形成不溶解物，沉积于 工件表面。 它包括四个过程：电解（分解）在阴极反应最初为电解反应，生成氢气及氢氧根离子 OH，此反应造成阴极面形成一高碱性边界层，当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质，

27、涂膜沉积,方程式为：H26 OH+H电泳动（泳动、迁移）阳离子树脂及 H+在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过 程。电沉积（析出）在被涂工件表面，阳离子树脂与阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物，沉积于被涂工件上。电渗（脱水）涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的，具有多数毛细孔，水被从阴 极涂膜中排渗出来，在电场作用下，引起涂膜脱水，而涂膜则吸附于工件表面， 而完成整个电泳过程编辑本段电泳综述电泳(Electrophoresis)是指带电荷的粒子或分子在电场中移动的现象称为电泳大分子的蛋白质，多肽，病毒粒子，甚至细胞或小分子的氨基酸，核苷等在电场中都可作定向泳动.1937年Tis电

28、泳涂装技朮 IWnwiiwTiai-Wifflj相关书籍elius成功地研制了界面电泳仪进行血清蛋白电泳，它是在一 U型管的自由溶液中进行的，电泳后用 光学系统 使各种蛋白所形成折光率差别成为曲线图象,将血清蛋白分为白蛋白，a -球蛋白，a 2球蛋白，3-球蛋白和 y球蛋白五种，随 后,Wielamd 和Kanig等于1948年采用滤纸条做载体，成功地进行了纸上电泳 从那时起，电泳技术逐渐被人们所接受并予以重视，继而发展以滤纸，各种纤维素粉，淀粉凝胶，琼脂和琼脂糖凝胶，醋酸纤维素 薄膜，聚丙烯酰胺凝胶等为载体，结合增染试剂如银氨染色，考马斯亮蓝等大大提高和促进生物样品着色与分辨 能力，此外电泳

29、分离和免疫反应相结合，使分辨率不断朝着微量和超微量(1ng0.001 ng)水平发展，从而使电泳技术获得迅速推广和应用在此主要介绍常用电泳的一般原理及其应用.电泳的基本原理生物大分子如蛋白质，核酸,多糖等大多都有阳离子和阴离子基团，称为两性离子.常以颗粒分散在溶液中，它们的静电荷取决于介质的H+浓度或与其他大分子的相互作用.在电场中，带电颗粒向阴极或阳极迁移，迁移的方向取决于它们带电的符号，这种迁移现象即所谓电泳.如果把生物大分子的胶体溶液 放在一个没有干扰的电场中，使颗粒具有恒定迁移速率的驱动力来自于颗粒上的有效电荷Q和电位梯度E.它们与介质的摩擦阻力f抗衡.在自由溶液中这种抗衡服从Stok

30、es定律.F=6n rv n这里v是在介质粘度为 n中半径为r的颗粒的移动速度.但在凝胶中，这种 抗衡并不完全符合 Stokes定律.F取决于介质中的其他因子 ，如凝胶厚度，颗粒 大小,甚至介质的内渗等.电泳迁移率（mbility）m 规定为在电位梯度E的影响下，颗粒在时间t中的迁移距离d.dm= 或 m=V / Et E迁移率的不同提供了从混合物中分离物质的基础，迁移距离正比于迁移率影响电泳的因素1. 电泳介质的pH值溶液的pH值决定带电物质的解离程度，也决定物质所带净电荷的多少对蛋白质,氨基酸等类似两性电解质,pH值离等电点越远,粒子所带电荷越多，泳动速度越快，反之越慢因此，当分离某一种混

31、合物时，应选择一种能扩大各种蛋白质所带电荷量差别的pH值,以利于各种蛋白质的有效分离为了保证电泳过程中溶液的pH值恒定,必须采用缓冲溶液缓冲液的离子强度溶液的离子强度（Ion intensity）是指溶液中各离子的摩尔浓度与离子价数 平方的积的总和的1/2.带电颗粒的迁移率与离子强度的平方根成反比低离子强度时,迁移率快，但离子强度过低，缓冲液的缓冲容量小,不易维持 pH恒定高 离子强度时，迁移率慢，但电泳谱带要比低离子强度时细窄通常溶液的离子强度在0.020.2之间1=1/2刀CiZi2 （I:离子强度;Ci:离子的摩尔浓度;Zi:离子价数.）0.154M NaCI溶液的离子强度为:1= 1/

32、2（0.154X12+0.154X 12）=0.1540.015M Na2SO4溶液的离子强度为:1= 1/2（0.015X2X12+0.015 X 22）=0.0453. 电场强度电场强度（电势梯度Electric field intensity）是指每厘米的 电位降（电位差或电位梯度）.电场强度对电泳速度起着正比作用，电场强度越高，带电颗粒移动速度越快.根据实验的需要，电泳可分为两种：一种是高压电泳，所用电压在 5001000V或更高.由于电压高，电泳时间短(有的样品需数分钟),适用于低分子化合 物的分离，如氨基酸，无机离子，包括部分聚焦电泳分离及序列电泳的分离等.因电压高，产热量大，必须

33、装有冷却装置，否则热量可引起蛋白质等物质的变性而 不能分离，还因发热引起缓冲液中水分蒸发过多，使支持物(滤纸，薄膜或凝胶等)上离子强度增加，以及引起虹吸现象(电泳槽内液被吸到支持物上)等,都会影响物质的分离.另一种为常压电泳，产热量小，室温在1025 C分离蛋白质标本是 不被破坏的，无需冷却装置，一般分离时间长.4. 电渗现象在电场中液体对于一个固体的固定相相对移动称为电渗.在有载体的电泳中,影响电泳移动的一个重要因素是电渗.最常遇到的情况是Y球蛋白，由原点向负极移动，这就是电渗作用所引起的倒移现象.产生电渗现象的原因是载体中常含有可 电离的基团，如滤纸中含有羟基而带负电荷，与滤纸相接触的 水

34、溶液带正电荷，液体便向负极移动.由于电渗现象往往与电泳同时存在，所以带电粒子的移动距离也受电渗影响；如电泳方向与电渗相反，则实际电泳的距离等于电泳距离加上电渗的距离.琼脂中含有琼脂果胶,其中含有较多的硫酸根，所以在琼脂电泳时电渗现象很明显，许多球蛋白均向负极移动.除去了琼脂果胶后的琼脂糖用作凝胶电泳时，电渗大为减弱.电渗所造成的移动距离可用不带电的有色染 料或有色葡聚糖点在支持物的中心，以观察电渗的方向和距离.电泳的分类目前所采用的电泳方法，大致可分为3类:显微电泳，自由界面电泳和区带电泳.区带电泳应用广泛，区带电泳可分为以下几种类型:按支持物的物理性状不同，区带电泳可分为:(1) 滤纸为支持

35、物的 纸电泳；(2) 粉末电泳:如纤维素粉，淀粉，玻璃粉电泳；(3) 凝胶电泳：如琼脂，琼脂糖,硅胶，淀粉胶,聚丙烯酰胺凝胶电泳；(4) 缘线电泳：如尼龙丝，人造丝电泳2. 按支持物的装置形式不同，区带电泳可分为:(1) 平板式电泳:支持物水平放置，是最常用的电泳方式；(2) 垂直板电泳:聚丙烯酰胺凝胶可做成垂直板式电泳(3) 柱状(管状)电泳：聚丙烯酰胺凝胶可灌入适当的电泳管中做成管状电泳.3. 按pH的连续性不同，区带电泳可分为:(1) 连续pH电泳:如纸电泳，醋酸纤维素薄膜电泳；(2) 非连续pH电泳：如聚丙烯酰胺凝胶盘状电泳；电泳所需的仪器电泳所需的仪器有：电泳槽和电源1. 电泳槽电泳

36、槽是电泳系统的核心部分，根据电泳的原理，电泳支持物都是放在两个缓冲液之间，电场通过电泳支持物连接两个缓冲液，不同电泳采用不同的电泳槽常用的电泳槽有:(1) 圆盘电泳槽:有上，下两个电泳槽和带有铂金电极的盖上槽中具有若干孔,孔不用时，用硅橡皮塞塞住要用的孔配以可插电泳管 (玻璃管)的硅橡皮塞 电泳管的内径早期为 57mm,为保证冷却和微量化，现在则越来越细(2) 垂直板电泳槽:垂直板电泳槽的基本原理和结构与圆盘电泳槽基本相同差别只在于制胶和电泳不在电泳管中，而是在块垂直放置的平行玻璃板中间(3) 水平电泳槽：水平电泳槽的形状各异，但结构大致相同一般包括电泳槽基座,冷却板和电极电源要使荷电的生物大

37、分子在电场中泳动，必须加电场，且电泳的分辨率和电泳速度与电泳时的电参数密切相关不同的电泳技术需要不同的电压，电流和功率范围,所以选择电源主要根据电泳技术的需要如聚丙烯酰胺凝胶电泳和SDS电泳需要 200600V电压电泳技术的应用1. 聚丙烯酰胺凝胶电泳可用做蛋白质纯度的鉴定聚丙烯酰胺凝胶电泳同时具有电荷效应和分子筛效应，可以将分子大小相同而带不同数量电荷的物质分离开，并且还可以将带相同数量电荷而分子大小不同的物质分离开其分辨率远远高于一般层析方法和电泳方法，可以检出10-910-12g的样品，且重复性好,没有电渗作用2. SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 可测定蛋白质 分子量其原理是带大量电泳管路电荷

38、的SDS结合到蛋白质分子上克服了蛋白质分子原有电荷的影响而得到恒 定的荷/质比.SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳测蛋白质分子量已经比较成功，此法测定时间短，分辨率高，所需样品量极少（1100卩g）,但只适用于球形或基本上呈 球形的蛋白质，某些蛋白质不易与SDS结合如木瓜蛋白酶，核糖核酸酶等，此时测定结果就不准确3. 聚丙烯酰胺凝胶电泳可用于蛋白质定量电泳后的凝胶经凝胶扫描仪扫描,从而给出定量的结果凝胶扫描仪主要用于对样品单向电泳后的区带和双向电泳后的斑点进行扫描4. 琼脂或琼脂糖凝胶免疫电泳可用于检查蛋白质制剂的纯度；分析蛋白质混合物的组分；研究抗血清制剂中是否具有抗某种已知抗原的抗体；检验两种抗原是

39、否相同电泳后结果检测对于不同的目的，应采用不同的检测方法用染料和生物大分子结合形成有色的复合物是电泳后检测最常用的方法（七）聚丙烯酰胺凝胶电泳结果不正常现象和对策1.指示剂前沿呈现两边向上或向下的现象向上的"微笑"现象说明凝胶的不均匀冷却，中间部分冷却不好，所以导致凝胶中分子有不同的迁移率所致这种情况在用较厚的凝胶以及垂直电泳中时常发生向下的"皱眉"现象常常是由于垂直电泳时电泳槽的装置不合适引起的，特别是当凝胶和玻璃板组成的"三明治"底部有气泡或靠近隔片的凝胶聚合不完全便会产生这种现象.2. "拖尾"现象是电泳中最

40、常见的现象.这常常是由于样品溶解不佳引起的.克服的办法是在加样前离心，选用合适的样品缓冲液和凝胶缓冲液，加增溶辅助试剂.另一方法是降低凝胶浓度.3. "纹理"现象常常是由于样品中不溶颗粒引起的，克服办法是增加溶解度和离心除去不溶性颗粒.4. 蛋白带偏斜常常是由于滤纸条或电极放置不平行所引起的，或由于加样位置偏斜而引起.5. 蛋白带过宽，与邻近蛋白泳道的蛋白带相连，这是由于加样量太多或加样孔泄漏引起的.6. 蛋白带模糊不清和分辨不佳是由于多种原因引起的.虽然梯度凝胶可以提高分辨率，但与其他方法相比，常规聚丙烯酰胺凝胶电泳是分辨率较低的方法为了提高分辨率，不要加过多的样品，小体

41、积样品可给出窄带 .加样后应立即电 泳，以防止扩散.选择合适的凝胶浓度 ，使组分得以充分的分离 .通常靠近前沿的蛋白带分辨率不佳，所以应根据分子量与凝胶孔径的关系，灌制足够长度的凝胶以使样品不会走出前沿样品的蛋白水解作用也引起扩散而使分辨率降低水解作用通常发生在样品准备的时候，系统中的内源性蛋白酶会水解样品蛋白，如果在缓冲液中加蛋白酶抑制剂 可以减少这种情况的发生常用于生物化学技术。电镀科技名词定义中文名称： 电镀英文名称：electroplat ing定义1：利用电解工艺，将金属或合金沉积在镀件表面，形成金属镀层的表面处理技 术。所属学科：电力（一级学科）；配电与用电（二级学科）定义2：利用

42、电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。 所属学科： 机械工程（一级学科）；表面工程（二级学科）；电镀与化学镀（三级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会 审定公布百科名片电镀（Electroplating）就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或 合 金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层 金属膜的工艺从 而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。目录电镀的要素电镀的目的电镀的概念电镀作用电镀原理电镀技术介绍2. 无氰光亮镀银：3. 无氰自催化化学镀金：展开编辑本段 电镀的要素电镀电源1电镀的要素：1.阴极：被镀物

43、，指各种接插件端子。2阳极：若是可溶性阳极，则为欲镀金属。若是不可溶性阳极，大部分为贵金属（白金，氧化铱） 3.电镀药水：含有欲镀 金属离子 的电镀药水。 4.电镀槽：可承受，储存电镀药 水的槽体，一般考虑强度，耐蚀，耐温等因素。5.整流器：提供直流电源的设备。编辑本段 电镀的目的电镀的目的：电镀除了要求美观外，依各种电镀需求而有不同的目的。1. 镀铜：打底用，增进 电镀层附着能力，及抗蚀能力。2. 镀镍：打底用或做外观，增进抗蚀能力及耐磨能力,（其中化学镍为现代工艺中耐磨能力超过镀铬 ）。3. 镀金：改善导电接触阻抗，增进信号传输。4. 镀钯镍：改善导电接触阻抗，增进信号传输，耐磨性比金佳。

44、5. 镀锡铅：增进焊接能力，快被其他替物取代（因含铅现大部分改为镀亮锡 及雾锡）。编辑本段电镀的概念电镀切片电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做 阳极，待镀的金属制品做阴极，镀层金 属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层 均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子 的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸电镀能增强金属的抗腐蚀性（镀层金属多采用耐腐蚀的金属）、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。编辑本段 电镀作用利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术

45、。电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米 不等。通过电镀，可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层， 还可以修复磨损和加工失误的工件。镀层大多是单一金属或 合金，如钛靶、锌、镉、金或黄铜、青铜等；也有弥散层，如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等；还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、 钢和不锈钢外,还有非铁金属,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但 塑料 电镀前，必须经过特殊的活化和敏化处理。编辑本段电镀原理电镀原理图在盛有电镀液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极，用镀覆金 属制成阳极，两极分别与 直流电源的负极和正极联

46、接。电镀液由含有镀覆金属 的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的 水溶液组成。通电后，电镀液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的 金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度2。在有些情况下，如镀铬，是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极，它只起传递电子、导 通电流的作用。电解液中的铬离子浓度，需依靠定期地向镀液中加入铬化合物 来维持。电镀时，阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时 间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行 控制。编辑本段电镀技术介绍1. 无氰碱性亮铜：在铜合金上一步完成预镀与加厚，镀层厚度可

47、达10 m以上，亮度如酸性亮铜镀层，若进行发黑处理可达漆黑效果，已在1万升槽正常运行两年。编辑本段 2.无氰光亮镀银:普通型以硫代硫酸盐为主络合剂，高级型以不含硫的有机物为主络合剂。全光亮镀层厚度可达40 口m以上，镀层表面电阻 41口 Qon，硬度HV101.4，热冲击250 C合格，非常接近氰化镀银的性能。编辑本段 3.无氰自催化化学镀金：主盐采用Na3 Au(SO3)2 ,金层厚度可达 1.5 口m,已用在高密度柔性线 路板和电子陶瓷上镀金。编辑本段 4.非甲醛自催化化学镀铜：用于线路板的通孔镀和非导体表面金属化。革除有毒甲醛代之以廉价无毒 次磷酸盐，目前国内外尚无商业化产品。已基本完成

48、实验室研究，沉积速度34口 m/h，寿命达10循环(MTO )以上，镀层致密、光亮。但有待进一步完 善和进行中试考验。编辑本段5.纯钯电镀：Ni会引发皮炎，欧盟早已拒绝含 Ni饰品进口，钯是最佳的代 Ni金属。本 项目完成于1997年，包括二种工艺，一是薄钯电镀，厚度0.10.2 口m,已用在白铜锡上作为防腐装饰性镀层和防银变色层；二是厚钯电镀，厚度达3m无裂纹(目前的国际水平)，因钯昂贵，目前尚未进入国内市场。编辑本段 6三价铬锌镀层蓝白和彩色钝化剂：以三价铬盐代替致癌的六价铬盐。蓝白钝化色泽如镀铬层，通过中性盐雾 实验26小时以上，已经历了十年的市场考验。彩色钝化已完成实验室研究， 色泽鲜

49、艳，但须中试考验。编辑本段7.纯金电镀：主盐为 KAu(CN)2，属微氰工艺。镀层金纯度 99.99%，金丝(30 口 m) 键合强度5g，焊球(25“)抗剪切强度1.2Kg。努普硬度 H V 90，已用于 高密度柔性线路板镀金。编辑本段8.白钢电镀：有Pd ( 60 ) Ni (40 )和Pd ( 80 ) Ni ( 20)两种，已在电子产品中用作代 金镀层和防银变色层。编辑本段 9.其它技术：贵金属金、银、钯回收技术；金刚石镶嵌镀技术；不锈钢电化学和化学精 抛光技术；纺织品镀铜、镀镍技术；硬金( Au-Co,Au-Ni )电镀；钯钻合金 电 镀；枪黑色 Sn Ni电镀；化学镀金；纯金浸镀；

50、化学沉银；化学沉锡。编辑本段 电镀电源经历的四个发展阶段(1) 直流发电机阶段这种电源耗能大、效率低、噪声大已经被淘汰。(2) 硅整流阶段是直流发电机的换代产品，技术十分成熟，但效率低，体积大，控制不方便。目前，仍有许多企业使用这种电镀电源。(3) 可控硅整流阶段是目前替代硅整流电源的主流电源，具有效率高、体积小、调控方便等特点。随着核心器件一一可控硅技术的成熟与发展该电源技术日趋成熟，已获得广泛应用。(4) 晶体管 开关电源 即脉冲电源阶段 脉冲电镀 电源是当今最为先进的电 镀电源，它的出现是电镀电源的一次革命。这种电源具有体积小、效率高、性 能优越、纹波系数稳定而且不易受输出电流影响等特点

51、。脉冲电镀电源是发 展的方向，现已开始在企业中使用罔。编辑本段 电镀方式电镀分为挂镀、 滚镀、连续镀和刷镀等方式，主要与待镀件的尺寸和批量 有关。挂镀适用于一般尺寸的制品，如汽车的保险杠，自行车的车把等。滚镀适用于小件，如紧固件、垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。 刷镀适用于局部镀或修复。电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液，无论采用何种镀覆方式，与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊挂具等应 具有一定程度的通用性。编辑本段镀层分类镀层分为装饰保护性镀层和功能性镀层两类。装饰保护性镀层主要是在铁金属、非铁金属及塑料上的镀铬层，特别是钢的铜-镍-铬层，锌及钢上的镍-铬层。为了

52、节约镍，人们已能在钢上镀铜-镍/铁-高硫镍-镍/铁-低固分镍-铬层。与镀铬层相似的锡/镍镀层，可用于分析天平、化学泵、阀 和流量测量仪表上。功能性镀层这种镀层种类很多，如：提高与轴颈的相容性和嵌入性的滑动轴承罩镀 层，铅-锡,铅-铜-锡,铅-铟等复合镀层；用于耐磨的中、高速柴油机活塞环上 的硬铬镀层，这种镀层也可用在塑料模具上，具有不粘模具和使用寿命长的特点；在大型人字齿轮的滑动面上镀铜，可防止滑动面早期拉毛；用于防止 钢铁基体遭受大气腐蚀的镀锌：防止渗氮的铜锡镀层 ；用于收音机、电视机制造中钎焊并防止钢与铝间的原电池腐蚀的锡-锌镀层。适用于修复和制造的300微米工程镀层,有铬、银、铜等，它们

53、的厚度都比较大，硬铬层可以厚达编辑本段 常用表面处理工艺流程(1) 钢铁件电镀锌工艺流程H酸性镀锌除油 f 除锈f I f纯化 f 干燥喩性镀锌(2) 钢铁件常温发黑工艺流程厂浸脱水防锈油II烘干除油f除锈f常温发黑f|浸肥皂液> 浸锭子油或机油II瑕封闭剂(3) 钢铁件磷化工艺流程除油f除锈f表调f磷化f涂装(4) ABS/PC 塑料电镀工艺流程除油f亲水f预粗化(PO 50% ) f粗化f中和f整面f活 化f解胶f化学沉镍 f镀焦铜 f镀酸铜 f镀半亮镍f镀高硫镍 f镀亮镍 f镀封f镀铬(5) PCB电镀工艺流程除油 f 粗化 f 预浸 f 活化 f 解胶 f 化学沉铜 f 镀铜 f

54、 酸 性除油 f 微蚀 f 镀低应力镍 f 镀亮镍 f 镀金 f干燥(6) 钢铁件多层电镀工艺流程除油 f 除锈 f 镀氰化铜 f 镀酸铜 f 镀半亮镍 f 镀高硫镍镀亮镍 f镍封f镀铬(7) 钢铁件前处理工艺流程(打磨件、非打磨件)1、 打磨件 f 除蜡 f 热浸除油 f 电解除油 f 酸蚀 f 非它电镀2、 非打磨件 f热浸除油 f电解除油 f酸蚀f其它电镀(8) 锌合金件镀前处理工艺流程除蜡 f 热浸除油 f 电解除油 f 酸蚀 f 镀碱铜 f 镀酸铜或焦磷 酸铜f其它电镀(9) 铝及其合金镀前处理工艺流程除蜡f热浸除油 f电解除油f酸蚀除垢f化学沉锌 f 浸酸 f 二次沉 新f 镀碱铜

55、或镍 f 其它电镀除蜡f热浸除油 f电解除油f酸蚀除垢f铝铬化 f 干燥 f 喷沫或喷 粉f烘干或粗化 f成品除蜡f热浸除油 f电解除油f酸蚀除垢 f阳极氧化 f 染色 f 封闭 f 干燥 f 成品(10 ) 铁件镀铬工艺流程除蜡 f 热浸除油 f 阴极 f 阳极 f 电解除油 f 弱酸浸蚀 f 预 镀碱铜 f酸性光亮铜(选择)f 光亮镍 f镀铬或其它除蜡 f 热浸除油 f 阴极 f 阳极 f 电解除油 f 弱酸浸蚀 f 半 光亮镍 f高硫镍 f 光亮镍 f 镍封(选择)f镀铬(11) 锌合金镀铬工艺流程除蜡 f 热浸除油 f 阴极电解除油 f 浸酸 f 碱性光亮铜 f 焦磷 酸铜(选择性) f 酸性光亮铜(选择性)f 光亮镍f镀铬（12 ）电叻架及染色工艺流程前处理或电镀f 纯水洗（2-3次） 预浸 f 电叻架 f 回收 f 纯水洗（2-3次）f烘干f成品不锈钢镀光亮镍工艺流程:有机溶剂除油 f化学除油f水洗f阴极电解活化f闪镀镍f水