通过输入电流、时间和电极材料来计算电解过程中产生或消耗的物质质量。基于电解的法拉第定律，以进行准确的电化学计算。
摩尔质量: 63.55 g/mol,价数: 2,用于电线和电镀
当您更改数值时，结果会自动更新
使用我们的免费在线计算器，根据法拉第定律计算精确的电解质量沉积。非常适合电镀、金属精炼和电化学应用。
电解是一种基本的电化学过程，利用电流驱动非自发的化学反应。该电解计算器应用法拉第定律，准确确定电解过程中在电极上产生或消耗的物质质量。无论您是学习电化学的学生、进行实验的研究人员，还是优化电镀工艺的工业工程师，这个计算器都提供了一种简单的方法来预测电解过程中沉积或溶解的材料量。
法拉第电解定律建立了通过电解质传递的电荷量与电极上转化的物质量之间的定量关系。这个原理构成了许多工业应用的基础，包括电镀、电解精炼、电解提取和高纯度化学品的生产。
我们的计算器允许您输入电流（以安培为单位）、时间（以秒为单位），并从常见电极材料中选择，以立即计算电解过程中产生或消耗的物质质量。直观的界面使复杂的电化学计算对所有水平的用户都易于访问。
法拉第电解定律指出，在电解过程中，电极上产生的物质质量与在该电极传递的电量成正比。数学公式为：
其中：
由于电荷可以计算为电流乘以时间（），因此公式可以重写为：
其中：
电流 (I)：电荷的流动，以安培（A）为单位。在电解中，电流表示电子通过电路流动的速率。
时间 (t)：电解过程的持续时间，通常以秒为单位。对于工业应用，这可能是小时或天，但计算转换为秒。
摩尔质量 (M)：一种物质的每摩尔质量，以克每摩尔（g/mol）为单位。每种元素都有基于其原子量的特定摩尔质量。
价数 (z)：在电解反应中每个离子转移的电子数。这取决于电极上发生的特定电化学反应。
法拉第常数 (F)：以迈克尔·法拉第命名，该常数表示每摩尔电子所携带的电荷。其值约为96,485库仑每摩尔（C/mol）。
让我们计算当电流为2安培时，1小时内在硫酸铜溶液中沉积的铜的质量：
因此，在这个电解过程中，大约会在阴极沉积2.37克铜。
我们的电解计算器旨在直观且用户友好。按照以下步骤计算电解过程中产生或消耗的物质质量：
电解计算在各个领域有许多实际应用：
电镀涉及使用电解将一层薄金属沉积到另一种材料上。精确的计算对于：
示例：一家珠宝制造商需要在银戒指上沉积10微米的金层。使用电解计算器，他们可以确定实现此厚度所需的确切电流和时间，从而优化生产过程并减少金的浪费。
电解在提取和纯化金属中至关重要：
示例：一家铜冶炼厂使用电解将铜从98%纯度精炼到99.99%纯度。通过计算每吨铜所需的精确电流，他们可以优化能耗并最大化生产效率。
电解计算在化学教育和研究中是基础：
示例：化学学生进行实验以验证法拉第定律，通过电镀铜。使用计算器，他们可以预测预期的质量沉积，并将其与实验结果进行比较，以计算效率并识别误差来源。
了解电解有助于设计腐蚀保护系统：
示例：一家海洋工程公司为海上平台设计阴极保护。计算器帮助确定所需牺牲阳极的质量及其预期寿命，基于计算的消耗速率。
电解用于水处理和氢气生成：
示例：一家可再生能源公司通过水电解生产氢气。计算器帮助他们确定电解槽的生产速率和效率，优化操作以实现最大氢气输出。
虽然法拉第定律提供了一种简单的方法来计算电解结果，但还有其他方法和考虑因素：
对于反应动力学重要的系统，巴特勒-沃尔默方程提供了电极反应的更详细模型，考虑：
这种方法更复杂，但对于具有显著激活过电位的系统提供了更高的准确性。
在工业环境中，可能使用基于实验数据的经验方法：
这些方法可以考虑实际世界中的低效，而这些在理论计算中未被捕获。
先进的计算方法提供全面分析：
这些方法对于复杂几何形状和非均匀电流分布特别有价值。
电解作为科学概念和工业过程的发展跨越了几个世纪，迈克尔·法拉第的工作代表了理解电化学反应定量方面的一个关键时刻。
电解的基础是在1800年，当时亚历山德罗·伏打发明了伏打堆，这是第一个电池。这一发明提供了连续的电源，使新的实验成为可能：
这些早期实验展示了电力驱动化学反应的能力，但缺乏定量理解。
迈克尔·法拉第，曾是戴维的助手，在1830年代进行了系统的电解研究。他的细致实验导致了两个基本定律：
法拉第第一电解定律 (1832)：在电解过程中，电极上改变的物质质量与在该电极传递的电量成正比。
法拉第第二电解定律 (1834)：对于给定的电量，在电极上改变的元素材料的质量与该元素的当量重量成正比。
法拉第还引入了今天仍在使用的关键术语：
在法拉第的工作之后，电解迅速发展为工业应用：
20世纪见证了对理解和应用的改进：
今天，电解仍然是电化学的基石，应用范围从工业规模的金属生产到纳米级材料合成和能源存储技术。
以下是法拉第定律在各种编程语言中的实现：
1' Excel公式用于电解计算
2' 输入在单元格中：A1=电流(A)，B1=时间(s)，C1=摩尔质量(g/mol)，D1=价数，E1=法拉第常数
3=A1*B1*C1/(D1*E1)
4
5' Excel VBA函数
6Function ElectrolysisCalculation(Current As Double, Time As Double, MolarMass As Double, Valency As Double) As Double
7 Dim FaradayConstant As Double
8 FaradayConstant = 96485
9 ElectrolysisCalculation = (Current * Time * MolarMass) / (Valency * FaradayConstant)
10End Function
111def calculate_electrolysis_mass(current, time, molar_mass, valency):
2 """
3 计算电解过程中产生/消耗的物质质量。
4
5 参数：
6 current (float): 电流（安培）
7 time (float): 时间（秒）
8 molar_mass (float): 摩尔质量（g/mol）
9 valency (int): 价数（每个离子的电子数）
10
11 返回：
12 float: 质量（克）
13 """
14 FARADAY_CONSTANT = 96485 # C/mol
15
16 # 应用法拉第定律：m = (I * t * M) / (z * F)
17 mass = (current * time * molar_mass) / (valency * FARADAY_CONSTANT)
18
19 return mass
20
21# 示例用法
22if __name__ == "__main__":
23 # 计算2A电流在1小时内沉积的铜
24 copper_mass = calculate_electrolysis_mass(
25 current=2.0, # 2安培
26 time=3600, # 1小时（秒）
27 molar_mass=63.55, # 铜的摩尔质量（g/mol）
28 valency=2 # Cu²⁺的价数
29 )
30
31 print(f"沉积的铜质量：{copper_mass:.4f} 克")
321/**
2 * 计算电解过程中产生/消耗的物质质量
3 * @param {number} current - 电流（安培）
4 * @param {number} time - 时间（秒）
5 * @param {number} molarMass - 摩尔质量（g/mol）
6 * @param {number} valency - 价数（每个离子的电子数）
7 * @returns {number} 质量（克）
8 */
9function calculateElectrolysisMass(current, time, molarMass, valency) {
10 const FARADAY_CONSTANT = 96485; // C/mol
11
12 // 应用法拉第定律：m = (I * t * M) / (z * F)
13 const mass = (current * time * molarMass) / (valency * FARADAY_CONSTANT);
14
15 return mass;
16}
17
18// 示例用法
19const materials = {
20 copper: { molarMass: 63.55, valency: 2, symbol: "Cu" },
21 silver: { molarMass: 107.87, valency: 1, symbol: "Ag" },
22 gold: { molarMass: 196.97, valency: 3, symbol: "Au" }
23};
24
25// 计算1.5A电流在30分钟内沉积的银
26const current = 1.5; // 安培
27const time = 30 * 60; // 30分钟（秒）
28const material = materials.silver;
29
30const mass = calculateElectrolysisMass(
31 current,
32 time,
33 material.molarMass,
34 material.valency
35);
36
37console.log(`沉积的${material.symbol}质量：${mass.toFixed(4)} 克`);
38public class ElectrolysisCalculator { private static final double FARADAY_CONSTANT = 96485.0; // C/mol