Elektrodi

Elektrodi on sähköisessä tai ioninen johtimen ( esim: lasi ) syömällä tai elektroneja luovuttavan.

Elektrodeja käytetään virtaa tuottavissa järjestelmissä (kuten paristoissa) ja elektrolyysissä , joiden järjestelmä vastaanottaa virtaa.

On myös puhua elektrodien nimetä tiettyjä komponentteja sähkölaitteet, kuten radio putket, putki X-ray , diodit kanssa puolijohde . Tämä pätee myös valokaarihitsaukseen .

Lopuksi puhumme elektrodista biologiassa johtavan laitteen nimeämiseksi, jonka avulla voidaan poimia vaihtelut sähköisessä potentiaalissa elävässä organismissa.

Tyypit

Elektrodit luokitellaan elektrodityyppeihin (tai -lajeihin):

1 st tyyppi: metalli läsnä ollessa sen suolan liuoksessa ( esim: Cu ja Cu 2+ );
2 nd tyyppi: metalli, kun läsnä on yksi sen heikosti liukenevat suolat ( esim: Ag ja AgCI);
3 rd tyyppi: metalli on inertti ( esim: Pt) ja upotetaan liuokseen, jonka liuenneita aineita muodostavat redox-pari ( esim: Fe 3 + / Fe 2+ );
4 th laji: erityisiä elektrodeja, jotka mittaavat aktiivisuutta ionin.

Elektrodit elektrolyysiä varten

Elektrolyysin käsittää kaksi elektrodia, joista jokainen on eri potentiaali vastaa hapetus-pelkistys-pari mukana. Pakko redox-reaktio (virran aiheuttama) tapahtuu kunkin elektrodin:

yksi on istuin reaktio on vähennys , joka on katodi (kytketty negatiiviseen napaan - generaattorin); esimerkiksi Cu 2+ + 2e - → Cu. Katodin potentiaali on sitäkin pienempi kuin Nernstin potentiaali, koska sen läpi kulkeva virta on suuri;
toinen on hapetusreaktion paikka , se on anodi (kytketty generaattorin + napaan); esimerkiksi 2Br - → Br 2 + 2e - . Mitä suurempi anodin potentiaali on kuin Nernst-potentiaali, sitä suurempi virta kulkee sen läpi.

Kussakin elektrodissa tapahtuvat reaktiot sisältävät elektroneja. Nämä eivät kuitenkaan ole puoliyhtälöitä, vaan pikemminkin kemiallisia reaktioita. Elektrodien omaperäisyys on saada elektronit peliin reagenssina tai tuotteena .

Virtavirran tavanomaisen suunnan mukaan tasavirta :

menee elektrolyysilaitteeseen anodin kautta ;
ja poistuu katodin läpi palatakseen generaattoriin .

Akut

Sähköinen akku koostuu kahdesta osastosta, joista kukin sisältää elektrodin. Solun redoksireaktio tapahtuu puolet molemmista, mikä on spontaanin reaktion paikka:

yksi on istuin reaktio on vähennys , joka on katodi (positiivinen napa pinon);
toinen on hapetusreaktion paikka , se on akun anodi (napa - paristo).

Elektrodeja on useita luokkia (ensimmäinen luokka, toinen luokka).

Elektrodit analyyttisessä kemiassa

Useimmissa analyysimenetelmissä sähkökemian, elektroanalyysin alalla käytetään elektrodeja:

potentiometria : potentiaaliero mittauselektrodin (jonka potentiaali vaihtelee liuoksessa olevan lajin mukaan) ja vertailuelektrodin kiinteän potentiaalin välillä mitataan:
- vertailuelektrodi : tyydyttynyt kalomelielektrodi tai elohopea sulfaattielektrodi ,
- indikaattori (tai mittaus) elektrodi: platina- tai hopeaelektrodi;
pH-metria :
- vertailuelektrodi: tyydyttynyt kalomelielektrodi,
- indikaattori (tai mittaus) elektrodi: vetyelektrodi , kinhydronielektrodi , antimonielektrodi ja erityisesti lasielektrodi ;
polarografia : käyttää pisara elektrodi elohopean ;
voltammetria :
- vertailuelektrodi: kylläinen kalomelielektrodi tai hopeakloridielektrodi ,
- työ elektrodi: elektrodi kanssa elohopeaa tai muiden kiinteiden metallien,
- apuelektrodi : käytetään virran kulkemiseen platinassa tai hiilessä.

Elektrodit biologiassa

Läpinäkyvät elektrodit

Saattaa olla välttämätöntä, että käytössä ovat läpinäkyvät elektrodit, jotka ovat tällä hetkellä tutkimuksen kohteena ( esim. Polymeeri, joka sisältää metallisia nanojohtoja (hopea ja / tai kupari) ja hiilenanomateriaalit ( hiilinanoputket , pelkistetty grafeenioksidi)).

Huomautuksia ja viitteitä

"Électrode" du Trésor de la langue française computerisé -lehden leksikografiset ja etymologiset määritelmät kansallisen teksti- ja leksikaaliresurssien keskuksen verkkosivustolla .
J. Idier, käyttö anisotrooppisen nanomateriaaleja kehittämiseen läpinäkyvän johtavan elektrodien , väitöskirja kemian-fysiikan, University of Bordeaux, 2016.