 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( январь 2010 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Электрод представляет собой электрический проводник , используемый , чтобы вступить в контакт с неметаллической частью цепи (например, полупроводниковый , электролит , A вакуумом или воздух). Слово было придумано Уильямом Уэвеллом по просьбе ученого Майкла Фарадея из двух греческих слов: электрон , что означает янтарь (от которого происходит слово электричество ), и ходос , путь. [1] [2]
Electrophore , изобретенный Йохан Вильке , была ранняя версия электрода , используемого для исследования статического электричества . [3]
Анод и катод в электрохимических ячейках [ править ]
Электрод в электрохимической ячейке называется либо анодом, либо катодом (слова, которые были придуманы Уильямом Уэвеллом по просьбе Фарадея). [1] Анод теперь определяется как электрод, на котором электроны покидают ячейку и происходит окисление (обозначено знаком минус, «-»), а катод - как электрод, на котором электроны входят в ячейку и происходит восстановление (обозначено символ плюса, "+"). Каждый электрод может стать анодом или катодом в зависимости от направления тока через ячейку. Биполярный электрод - это электрод, который функционирует как анод одной ячейки и катод другой ячейки.
Первичная ячейка [ править ]
Первичная ячейка представляет собой особый тип электрохимической ячейки , в которой реакция не может быть отменена, [4] и тождество анода и катода, таким образом , фиксируется. Анод всегда является отрицательным электродом. Ячейку можно разряжать, но нельзя перезаряжать.
Дополнительная ячейка [ править ]
Аккумуляторный элемент , например, аккумуляторная батарея , представляет собой клетку , в которой химические реакции являются обратимыми. Когда элемент заряжается, анод становится положительным (+), а катод - отрицательным (-) электродом. То же самое и в электролитической ячейке . Когда элемент разряжается, он ведет себя как первичный элемент, с анодом в качестве отрицательного электрода и катода в качестве положительного электрода. Процессы зарядки и разрядки , например, в литий-ионных батареях , как правило, приводят к большим потерям из-за контактного сопротивления на электродах. Минимизация этих локализованных потерь на электродах представляет собой важный подход к улучшению использования энергии при электрохимическом хранении.
Другие аноды и катоды [ править ]
В вакуумной лампе или полупроводнике с полярностью ( диоды , электролитические конденсаторы ) анодом является положительный (+) электрод, а катодом - отрицательный (-). Электроны входят в устройство через катод и выходят из устройства через анод. Многие устройства имеют другие электроды для управления работой, например, основание, затвор, управляющую сетку.
В трехэлектродном элементе противоэлектрод, также называемый вспомогательным электродом , используется только для соединения с электролитом, так что ток может подаваться на рабочий электрод. Противоэлектрод обычно изготавливается из инертного материала, такого как благородный металл или графит , чтобы предотвратить его растворение.
Сварочные электроды [ править ]
При дуговой сварке электрод используется для пропускания тока через заготовку для сплавления двух частей вместе. В зависимости от процесса электрод является либо расходуемым, в случае дуговой сварки металлическим газом или дуговой сваркой в среде защитного металла , либо неплавящимся, например, при дуговой сварке газом вольфрамовым электродом . Для системы постоянного тока сварочный пруток или стержень может быть катодом для сварного шва наполняющего типа или анодом для других сварочных процессов. Для аппарата для дуговой сварки на переменном токе сварочный электрод не считается анодом или катодом.
Электроды переменного тока [ править ]
Для электрических систем, которые используют переменный ток , электроды представляют собой соединения от схемы к объекту, на который воздействует электрический ток, но не обозначаются анодом или катодом, потому что направление потока электронов изменяется периодически , обычно много раз в секунду. .
Использует [ редактировать ]
Электроды используются для подачи тока через неметаллические объекты, чтобы изменять их различными способами и для измерения проводимости в различных целях. Примеры включают:
- Электроды для топливных элементов
- Электроды для медицинских целей, такие как ЭЭГ (для записи активности мозга), ЭКГ (для записи сердечных сокращений ), ЭСТ (электрическая стимуляция мозга), дефибриллятор (для записи и передачи сердечной стимуляции)
- Электроды для электрофизиологических методов в биомедицинских исследованиях
- Электроды для исполнения на электрическом стуле
- Электроды для гальваники
- Электроды для дуговой сварки
- Электроды для катодной защиты
- Электроды для заземления
- Электроды для химического анализа с использованием электрохимических методов
- Наноэлектроды для высокоточных измерений в наноэлектрохимии
- Инертные электроды для электролиза ( платиновые )
- Мембранный электрод в сборе
- Электроды для электрошокового оружия Taser
Химически модифицированные электроды [ править ]
Химически модифицированные электроды - это электроды, поверхность которых химически модифицирована для изменения физических , химических , электрохимических , оптических , электрических и транспортных свойств электрода . Эти электроды используются для продвинутых целей в исследованиях и исследованиях. [5]
См. Также [ править ]
- Рабочий электрод
- Электрод сравнения
- Газодиффузионный электрод
- Целлюлозный электрод
- Аккумулятор
- Редокс (реакция восстановления-окисления)
- Катодная защита
- Гальванический элемент
- Анион против катиона
- Электрон против дыры
- Электролит
- Электронный микроскоп
- Норил
- Уравнение Тафеля
- Горячий катод
- Холодный катод
- Электролиз
- Предел обратимого впрыска заряда
Ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме электродов . |
- ^ а б Вайнберг, Стивен (2003). Исправленное издание «Открытие субатомных частиц» . Издательство Кембриджского университета. С. 81–. Bibcode : 2003dspr.book ..... W . ISBN 978-0-521-82351-7. Архивировано 13 мая 2016 года . Проверено 18 февраля 2015 года .
- ^ Фарадей, Майкл (1834). «Об электрическом разложении» . Философские труды Королевского общества. Архивировано из оригинала на 2011-07-20 . Проверено 17 января 2010 .В этой статье Фарадей использует слова электрод , анод , катод , анион , катион , электролит и электролиз .
- ^ Уитакер, Гарри (2007). Мозг, разум и медицина: очерки нейробиологии восемнадцатого века . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. п. 140. ISBN 978-0387709673.
- ^ Sivasankar (2008). Инженерная химия . Тата Макгроу-Хилл Образование. ISBN 9780070669321. Архивировано 21 декабря 2017 года.
- ^ Дерст, Р., Баумнер, А., Мюррей, Р., Бак, Р., и Андрие, К., « Химически модифицированные электроды: Рекомендуемая терминология и определения (PDF). Архивировано 01 февраля 2014 г.на Wayback Machine » , ИЮПАК, 1997 г., стр. 1317–1323.
