【摘要】：尽管水的电解可以产生有用的氢气和氧气，并且有望成为制备氢原料的有效方法。令人兴奋的是，在交流电场作用下，水的电解得到了很好的抑制［13］。切换为交流电时，电极上将会交替产生氢气和氧气。随着交流电频率的增加，气泡的产量迅速下降。图7.23交流电场下水解的抑制［13］在直流电下，水失去电子产生单个氢原子。当电场频率增加到一定值时，电解作用几乎被完全抑制。
我们知道，当直流电流通过水时，在阴极，水被还原形成氢气；在阳极，则通过氧化形成氧气，即发生了电解反应：
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尽管水的电解可以产生有用的氢气和氧气，并且有望成为制备氢原料的有效方法。但是，在实际的微流体器件应用当中，电解产生气泡往往是不利的，在特殊场合特别是人体内应用时更是如此，因此应该予以避免。令人兴奋的是，在交流电场作用下，水的电解得到了很好的抑制［13］。如图7.23所示，当给电极通以直流电时，电极上产生大量气泡。切换为交流电时，电极上将会交替产生氢气和氧气。随着交流电频率的增加，气泡的产量迅速下降。实验中，当交流电频率＞4 Hz时，几乎没有气泡生产，也就是说，水的电解得到了很好的抑制。
事实上，发生在电极附近的水电解反应并不是一次性完成的，而是由多个中间子过程组成。例如，氢气的产生过程是2H2O+2e—→2H+2OH-，H+H—→H2；氧气的产生过程至今仍不明了，比较受认可的一种说法是：2OH-—→2OH+2e，2OH+2OH-—→2O-+2H2O，2O-—→2O+2e，O+O—→O2。这里以氢气的产生为例，简要说明为什么交流电场下水的电解会被抑制，相应的氧气的抑制过程是类似的。(www.xing528.com)
图7.23 交流电场下水解的抑制［13］
在直流电下，水失去电子产生单个氢原子。由于静电极化作用，氢原子很容易被电极吸引而吸附在电极表面。当电极表面所有的吸附点都充满氢原子后，便会有氢原子结合生成氢气。然而，在交流电场下，氢原子的极化随着电场变化而周期性转变，这会大大降低其吸附速率，从而影响到氢气的产生。当电场频率增加到一定值时，电解作用几乎被完全抑制。
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