電極作為電化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵部件，其工作原理基于與電解質(zhì)或反應(yīng)物間的相互作用。在電池里，電極通過(guò)與電解質(zhì)中的離子進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電子的釋放與接收，進(jìn)而產(chǎn)生電能。像是常見(jiàn)的干電池，鋅皮作為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)釋放電子；碳棒為正極，接受電子促使還原反應(yīng)發(fā)生。在電化學(xué)過(guò)程中，電極表面的活性位點(diǎn)能催化反應(yīng)，極大地提升反應(yīng)速率，降低反應(yīng)所需的活化能，使原本難以發(fā)生的反應(yīng)得以順利進(jìn)行。

電極的命名方式豐富多樣。部分依據(jù)電極的金屬部分來(lái)命名，如銅電極、銀電極，簡(jiǎn)單直觀地表明了電極的主要材質(zhì)。有些根據(jù)電極活性的氧化還原對(duì)中的特征物質(zhì)命名，像甘汞電極，因其氧化還原對(duì)涉及甘汞這一特征物質(zhì)。還有根據(jù)電極金屬部分形狀命名的，例如滴汞電極，其電極金屬部分呈液滴狀，以及轉(zhuǎn)盤(pán)電極，通過(guò)特定的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)來(lái)影響電化學(xué)反應(yīng)。此外，依據(jù)電極功能命名的也不少，比如參比電極，用于為其他電極提供穩(wěn)定的電位參考。 電化學(xué)方法處理不產(chǎn)生泡沫。吉林海水淡化電極設(shè)備

循環(huán)水中的鈣鎂離子易形成碳酸鈣和硫酸鈣垢，電化學(xué)除垢技術(shù)通過(guò)陰極反應(yīng)（2H?O + 2e? → H?↑ + 2OH?）提高局部pH，促使成垢離子（Ca2?、Mg2?）以疏松形式析出并隨排污水排除。采用網(wǎng)狀不銹鋼陰極時(shí)，垢層主要成分為文石型CaCO?（非粘附性），可通過(guò)自動(dòng)刮垢裝置。關(guān)鍵參數(shù)包括電流密度（10-30 mA/cm2）、水溫（<60℃）和停留時(shí)間（>30分鐘）。某電廠循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)用后，換熱管結(jié)垢速率從3 mm/年降至0.5 mm/年，同時(shí)節(jié)水15%（減少排污量）。該技術(shù)的瓶頸在于高硬度水質(zhì)（>500 mg/L CaCO?）時(shí)能耗上升，需配合水質(zhì)軟化預(yù)處理。甘肅電極設(shè)備電解再生技術(shù)使阻垢劑年省500萬(wàn)元。

難溶鹽電極的氧化還原對(duì)中有一個(gè)組分為難溶鹽或其他固相，它包含三個(gè)物相、兩個(gè)界面，且在每一相界面上存在著單一的快速遷越過(guò)程，甘汞電極（Hg|Hg?Cl?|Cl?）便是典型。在甘汞電極中，甘汞與電解液的溶解平衡受電液中濃度較高的 Cl?所控制，Cl?在 Hg?Cl?| 電液界面上的交換速率很快，這使得甘汞電極的電極電勢(shì)極為穩(wěn)定，因此它成為常用的參比電極之一。部分書(shū)刊將這類電極稱為第二類電極，在電化學(xué)測(cè)量等領(lǐng)域有著不可或缺的地位。

循環(huán)水管道和換熱器的電化學(xué)陰極保護(hù)可通過(guò)外加電流或犧牲陽(yáng)極實(shí)現(xiàn)。以Impressed Current Cathodic Protection（ICCP）為例，鈦鍍鉑陽(yáng)極（壽命>20年）輸出電流使碳鋼管道電位極化至-850 mV（vs. CSE），腐蝕速率降低90%。設(shè)計(jì)需考慮：①陽(yáng)極分布（每50米一組）；②參比電極監(jiān)控（Ag/AgCl）；③絕緣法蘭（防雜散電流）。某海水循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，ICCP技術(shù)使管道壽命從5年延長(zhǎng)至15年以上。

循環(huán)水排污水的回用是節(jié)水關(guān)鍵，電化學(xué)-超濾（EC-UF）組合工藝可同步去除懸浮物、有機(jī)物和微生物。鋁電極電解產(chǎn)生的Al3?水解后形成絮體（如Al(OH)?），通過(guò)吸附和電中和作用強(qiáng)化UF膜污染控制，通量衰減率降低60%。典型操作條件：電流密度20 A/m2，膜通量50 L/(m2·h)。某熱電廠的零排放項(xiàng)目中，EC-UF使反滲透進(jìn)水SDI<3，回用率從70%提升至90%。 電化學(xué)方法處理不產(chǎn)生有害副產(chǎn)物。

臭氧氧化可高效降解循環(huán)水中的難降解有機(jī)物，電化學(xué)臭氧發(fā)生器（EOG）通過(guò)質(zhì)子交換膜電解水產(chǎn)生高濃度臭氧（50-200 g O?/kWh）。以PbO?陽(yáng)極為例，臭氧產(chǎn)率比傳統(tǒng)電暈法高30%，且無(wú)需空氣預(yù)處理。某印染廠將EOG集成至循環(huán)水系統(tǒng)，色度去除率>95%，并減少了污泥產(chǎn)量。

循環(huán)水中的Cu、Zn等重金屬可通過(guò)電化學(xué)沉積在陰極回收。采用旋轉(zhuǎn)陰極（轉(zhuǎn)速50 rpm）和脈沖電流（占空比20%）時(shí)，銅回收純度達(dá)99.5%，電流效率>80%。某電鍍廠循環(huán)水處理案例顯示，年回收銅2.5噸，經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益明顯。 循環(huán)水電化學(xué)處理實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。遼寧海水淡化電極除硬系統(tǒng)

電化學(xué)沉積回收銅純度達(dá)99.5%。吉林海水淡化電極設(shè)備

循環(huán)水中的油類、緩蝕劑和工藝泄漏有機(jī)物會(huì)加速微生物繁殖，電化學(xué)高級(jí)氧化（EAOPs）技術(shù)可將其降解為小分子或礦化。以BDD電極為例，其產(chǎn)生的羥基自由基（·OH）能無(wú)選擇性地攻擊有機(jī)物，COD去除率可達(dá)70-90%。對(duì)于含聚丙烯酸類阻垢劑的循環(huán)水，在10 V電壓下處理2小時(shí)，TOC降解率超過(guò)80%，且降解產(chǎn)物無(wú)生物毒性。系統(tǒng)需優(yōu)化極板間距（<10 mm降低歐姆損耗）和流量分布（避免短流）。某鋼鐵廠案例中，電氧化單元使循環(huán)水COD穩(wěn)定控制在30 mg/L以下，減少了生物粘泥導(dǎo)致的停機(jī)清洗頻率。