S pozitivnim nabojem i katodom. Elektrokemija i galvanizacija

Među pojmovima u elektrici postoje pojmovi kao što su anoda i katoda. To se odnosi na napajanje, galvanizaciju, kemiju i fiziku. Pojam se također nalazi u vakuumskoj i poluvodičkoj elektronici. Oni označavaju zaključke ili kontakte uređaja i kako električni znak posjeduju. U ovom članku ćemo vam reći što su anoda i katoda, kao i kako odrediti gdje se nalaze u elektrolizeru, diodi i bateriji, koji su od njih plus, a koji minus.

Elektrokemija i galvanizacija

U elektrokemiji postoje dvije glavne grane:

1. Galvanski članci - proizvodnja električne energije putem kemijska reakcija. Ove stavke uključuju baterije i akumulatore. Često se nazivaju kemijskim izvorima struje.
2. Elektroliza je učinak električne energije na kemijsku reakciju. jednostavnim riječima- Uz pomoć izvora struje pokreće se nekakva reakcija.

Razmotrimo redoks reakciju u galvanskom članku, koji se procesi odvijaju na njegovim elektrodama?

• Anoda- elektroda na kojoj se promatra oksidativna reakcija , odnosno on donira elektrone. Elektroda na kojoj se odvija reakcija oksidacije naziva se redukcijsko sredstvo.
• Katoda- elektroda na kojoj teče reakcija smanjenja , odnosno on prihvaća elektrone. Elektroda na kojoj se odvija reakcija redukcije naziva se oksidacijsko sredstvo.

Tu se postavlja pitanje - gdje je plus, a gdje minus baterije? Na temelju definicije, za galvanski članak anoda donira elektrone.

Važno! U GOST 15596-82 navedena je službena definicija naziva zaključaka kemijskih izvora struje, ukratko, zatim plus na katodi, a minus na anodi.

NA ovaj slučaj razmatra se tijek električne struje duž vodiča vanjskog kruga iz oksidans (katoda) do reduktor (anoda). Budući da elektroni u krugu teku od minusa prema plusu, i struja naprotiv, tada je katoda plus, a anoda minus.

Pažnja: struja uvijek teče u anodu!

Ili isto u dijagramu:

Proces elektrolize ili punjenja baterije

Ovi procesi su slični i inverzni galvanskom članku, budući da ovdje energija ne dolazi iz kemijske reakcije, već obrnuto - kemijska reakcija nastaje zbog vanjski izvor struja.

U ovom slučaju, plus izvora struje također se naziva katoda, a minus anoda. Ali kontakti nabijenog galvanskog članka ili elektrode elektrolizera već će imati suprotna imena, da vidimo zašto!

Važno! Kod pražnjenja galvanskog članka anoda je minus, katoda plus, a kod punjenja obrnuto.

Budući da se struja s pozitivnog priključka izvora napajanja dovodi na pozitivni pol baterije, potonji više ne može biti katoda. Pozivajući se na prethodno, možemo zaključiti da u ovom slučaju elektrode akumulatora uvjetno mijenjaju mjesta tijekom punjenja.

Tada se kroz elektrodu nabijenog galvanskog članka, u koju teče električna struja, naziva anoda. Ispada da prilikom punjenja baterije plus postaje anoda, a minus postaje katoda.

Procesi taloženja metala kao rezultat kemijske reakcije pod utjecajem električne struje (tijekom elektrolize) nazivaju se galvanizacija. Tako je svijet dobio posrebreni, pozlaćeni, kromirani ili drugim metalom obloženi nakit i detalji. Ovaj se postupak koristi i za dekorativne i za primijenjene svrhe - za poboljšanje otpornosti na koroziju različitih komponenti i sklopova mehanizama.

Princip rada instalacija za nanošenje galvanizacije leži u korištenju otopina soli elemenata s kojima će se dio premazati kao elektrolit.

U galvanizaciji, anoda je također elektroda na koju je spojen pozitivni izlaz izvora energije, odnosno katoda je u ovom slučaju minus. U tom slučaju metal se taloži (reducira) na negativnoj elektrodi (reakcija redukcije). Odnosno, želite li vlastitim rukama izraditi pozlaćeni prsten, na njega spojite negativni terminal napajanja i stavite ga u posudu s odgovarajućom otopinom.

U elektronici

Elektrode ili noge poluvodičkih i vakuumskih elektroničkih uređaja također se često nazivaju anoda i katoda. Razmotrite konvencionalnu grafičku oznaku poluvodičke diode na dijagramu:

Kao što vidimo, anoda diode spojena je na pozitivni pol baterije. Tako se zove iz istog razloga - u svakom slučaju struja teče u ovaj terminal diode. Na pravom elementu postoji oznaka u obliku trake ili točke na katodi.

LED je sličan. Na LED diodama od 5 mm unutrašnjost je vidljiva kroz žarulju. Veća polovica je katoda.

To je također slučaj s tiristorom, raspored pinova i "unipolarna" upotreba ovih trokrakih komponenti čine ga kontroliranom diodom:

Kod vakuumske diode, anoda je također spojena na plus, a katoda na minus, što je prikazano na donjoj shemi. Iako kada se primijeni obrnuti napon, nazivi ovih elemenata neće se promijeniti, unatoč protoku električne struje obrnuti smjer, iako mali.

S pasivnim elementima kao što su kondenzatori i otpornici situacija je drugačija. Otpornik nema odvojenu katodu i anodu, struja može teći u njemu u bilo kojem smjeru. Njegovim zaključcima možete dati bilo koji naziv, ovisno o situaciji i krugu u pitanju. Obični nepolarni kondenzatori također. Rjeđe se takvo odvajanje po imenima kontakata opaža u elektrolitskim kondenzatorima.

Zaključak

Dakle, rezimirajmo odgovorom na pitanje: kako zapamtiti gdje je plus, gdje je minus katode s anodom? Postoji prikladno mnemoničko pravilo za elektrolizu, punjenje baterija, galvanizaciju i poluvodičke uređaje. Ove riječi sa sličnim nazivima imaju isti broj slova, kao što je ilustrirano u nastavku:

U svim tim slučajevima struja izlazi iz katode i teče u anodu.

Neka vas ne zbuni zabuna: "zašto baterija ima pozitivnu katodu, a kad se napuni, postaje li negativna?". Zapamtite, za sve elektroničke elemente, kao i elektrolizere i galvanizaciju - općenito, za sve potrošače energije, anoda je izlaz spojen na plus. Tu razlike završavaju, sada vam je lakše shvatiti što je plus, što je minus između izlaza elemenata i uređaja.

Sada znate što su anoda i katoda i kako ih dovoljno brzo zapamtiti. Nadamo se da su vam pružene informacije bile korisne i zanimljive!

materijala

Svaki elektrovakuumski uređaj ima elektrodu dizajniranu za emisiju (emisiju) elektrona. Ova elektroda se naziva katoda. Elektroda dizajnirana za primanje elektrona koje emitira katoda naziva se anoda.

Na anodu se dovodi viši i pozitivni potencijal u odnosu na katodu.

Katoda treba dati veliku emisijsku struju po jedinici površine pri najnižoj mogućoj temperaturi zagrijavanja i imati dug vijek trajanja. Katoda se u elektrovakuumskom uređaju zagrijava strujom koja kroz nju teče.

Takve termione katode dijele se u dvije glavne skupine:

• izravne žarne katode,
• katode neizravnog zagrijavanja (grijane).

katode izravno zagrijavanje je metalna nit, koja se izravno zagrijava strujom žarne niti i služi za emitiranje elektrona ( riža. 6, a).

Površina zračenja izravno grijanih katoda je mala, pa se s njih ne može dobiti velika emisijska struja. Mali toplinski kapacitet žarne niti ne dopušta korištenje izmjenične struje za grijanje. Osim toga, kada se zagrije naizmjenična struja Temperatura katode nije konstantna u vremenu, pa se stoga i emisijska struja mijenja s vremenom.

Pozitivno svojstvo izravno grijane katode je njezina učinkovitost koja se postiže zbog male količine topline koja se zbog male površine katode zrači u okolinu.

katode izravnog grijanja izrađeni su od žice od volframa i nikla. Međutim, veliki rad rada (W 0 = 4,2 ÷ 4,5 V) uvjetuje visoku radnu temperaturu katode, zbog čega katoda postaje neekonomična. Da bi se povećala učinkovitost katode, žica od volframa ili nikla (jezgra) je "aktivirana" - prekrivena filmom drugog elementa. Takve katode nazivamo aktiviranim.

Ako se na površinu jezgre nataloži elektropozitivni film (film cezija, torija ili barija, koji imaju niži radni rad od materijala jezgre), tada je film polariziran: valentni elektroni prolaze u jezgru i nastaje razlika potencijala. između pozitivno nabijenog filma i jezgre, ubrzavajući kretanje elektrona kada napusti jezgru. Rad izlaza katode s takvim monomolekularnim elektropozitivnim filmom manji je od rada rada elektrona iz osnovnog metala i metala filma. Kada je jezgra prekrivena elektronegativnim filmom, na primjer, s kisikom, radna funkcija katode se povećava.

Grijane katode izrađene su u obliku rukavaca od nikla, čija je površina prekrivena aktivnim metalnim slojem koji ima mali posao Izlaz ( riža. 6b). Unutar se nalazi katoda grijač- volframova nit ili spirala, koja se može zagrijavati istosmjernom i izmjeničnom strujom.

Za izolaciju grijača od rukavca, unutrašnjost potonjeg je prekrivena alundom (Al 2 O 3).

Zagrijane katode, zbog velike toplinske inercije, obično se napajaju izmjeničnom strujom, velika površina rukavca osigurava veliku emisijsku struju. Zagrijane katode su, međutim, manje ekonomične i potrebno im je puno više vremena da se zagriju od izravno grijanih katoda.

Parametri i karakteristike katoda

Katode karakteriziraju sljedeći glavni parametri:

1. Specifična emisija, određena veličinom struje od jednog kvadratnog centimetra emitirajuće površine katode pri normalnoj radnoj temperaturi.

U vakuumskim cijevima s aktiviranim katodama često se umjesto specifične emisije koristi parametar koji se naziva dopuštena gustoća katodne struje. Ovaj parametar karakterizira struja koja se može dobiti iz jednog kvadratnog centimetra površine katode pri normalnom (radnom) naponu niti. Rad na strujama s katode, jednaka struji emisija u ovim žaruljama, dovodi do uništenja površine katodnog sloja.

2. Učinkovitost, jednak struja katodne emisije po vatu snage utrošene na zagrijavanje:

H \u003d I e / P n (12)

gdje sam e - katodna emisijska struja, ma; P n - snaga potrošena u krugu žarne niti, vati.

3. Vijek trajanja katoda, mjereno u satima i karakterizira vrijeme tijekom kojeg katoda zadržava potrebna svojstva. Za jednostavne katode vjeruje se da smanjenje promjera katode za 10% dovodi do njezine smrti. Sukladno tome, procjenjuje se i njihov vijek trajanja.

Vijek trajanja aktiviranih katoda određen je smanjenjem područja pokrivenosti katode aktivnim filmom (i, posljedično, pogoršanjem glavnih parametara žarulje) za 20%.

Za odabir optimalnog načina rada katode potrebno je poznavati ovisnost struje emisije katode o njezinoj temperaturi. Izravno mjerenje temperature užarene katode je teško, stoga se koristi takozvana žarna ili emisijska karakteristika katode - grafički izražena ovisnost struje žarne niti ili struje emisije o naponu ili struji žarne niti ( riža. 7, a).

U krugu postoje dva kruga: anoda i žarna nit. Napon grijanja kontrolira se voltmetrom V1 izravno spojenim na katodni krug; ako trebate znati struju žarne niti, tada je u njega uključen ampermetar. U tom slučaju ampermetar treba spojiti na katodni terminal kroz koji prolaze struje žarne niti i anode u istom smjeru: ovaj kraj žarne niti se više zagrijava i radi u najtežim toplinskim uvjetima.

Veličina struje žarne niti određena je razlikom između očitanja ampermetra i očitanja miliampermetra, ali prepolovljena (budući da oko polovice anodne struje prolazi kroz ovaj dio kruga).

Podupiranje stalni napon na anodi, ukloniti ovisnost struje emisije o naponu (ili struji) žarne niti. Emisiona struja se pojavljuje počevši od napona katode od 1-1,5 V i naglo se povećava pri naponu niti blizu normalnih (radnih) vrijednosti.

Karakteristika I n \u003d ƒ (U n) (vidi. riža. 7, a) treba ukloniti s otvorenim krugom anode. Karakteristika žarne niti je nelinearna, jer se s povećanjem temperature katode povećava njezin otpor. U tom slučaju struja žarne niti raste manje od povećanja napona žarne niti.

Proučavanje industrija kao što su elektrokemija i obojena metalurgija, nemoguće je bez potpunog razumijevanja pojmova katoda i anoda. Ujedno su ovi pojmovi sastavni dio vakuumskih i poluvodičkih elektroničkih uređaja.

Katoda i anoda u elektrokemiji

Elektrokemiju treba shvatiti kao dio fizička kemija koji proučava kemijske procese izazvane djelovanjem električne struje kao i električni fenomeni, nazvao kemijski procesi. Postoje dvije glavne vrste elektrokemijskih operacija:

• Postupak pretvorbe električni udar u kemijsku reakciju zvanu elektroliza;
• Proces pretvaranja kemijske reakcije u električnu struju, naziva se galvanski proces.

U elektrokemiji pojmovi anoda i katoda znače sljedeće:

1. Elektroda na kojoj se odvija reakcija oksidacije naziva se anoda;
2. Elektroda na kojoj se provodi postupak redukcije naziva se katoda.

Proces oksidacije treba shvatiti kao postupak u kojem čestica otpušta elektrone. Proces oporavka podrazumijeva postupak prihvaćanja elektrona od strane čestice. Sukladno tome, čestice koje doniraju elektrone nazivaju se "reducentima" i podložne su oksidaciji. Čestice koje prihvaćaju elektrone nazivaju se "oksidansi" i reduciraju se.

Metalurgija obojenih metala uvelike koristi proces elektrolize za izolaciju metala iz iskopanih ruda i njihovu daljnju rafinaciju. U postupku elektrolize koriste se topljive i netopljive anode, a sami procesi se nazivaju elektrorafinacija odnosno elektroekstrakcija.

Katoda u vakuumskim uređajima

Jedna od vrsta elektrovakuumskih uređaja je elektronska svjetiljka. Svrha električnih žarulja je reguliranje protoka elektrona koji lebde u vakuumu između drugih elektroda. Strukturno, električna svjetiljka izgleda kao zatvorena posuda-cilindar, s malim metalnim vodovima smještenim u sredini. Broj izvoda ovisi o vrsti radio cijevi.

Kao dio bilo koje radio cijevi, sljedeći elementi:

• Katoda;
• Anoda;
• Mreža.

Katoda električne svjetiljke je grijana elektroda spojena na "minus" napajanja i emitira elektrone koji se zagrijavaju. Ti se elektroni kreću prema anodi spojenoj na "plus". Proces emitiranja elektrona iz zagrijane katode naziva se toplinska emisija, a struja koja je nastala u tom slučaju naziva se struja toplinske emisije. Metoda zagrijavanja određuje vrste katoda:

• Izravno zagrijavanje katode;
• Katoda neizravnog zagrijavanja.

Katoda izravnog zagrijavanja je jak volframov vodič velikog otpora. Katoda se zagrijava dovođenjem napona na nju.

Važno! Značajke izravno grijanih vakuumskih cijevi uključuju brzo pokretanje žarulje uz manju potrošnju energije, iako nauštrb radnog vijeka. Budući da je struja napajanja takvih žarulja konstantna, njihova je uporaba u okruženju izmjenične struje ograničena.

Električne žarulje, u kojima je grijaća nit postavljena unutar katode, izrađena u obliku cilindra, nazivaju se radio lampama neizravnog zagrijavanja.

Strukturno, anoda izgleda kao ploča ili kutija postavljena oko katode s rešetkom i ima potencijal suprotan katodi. Dodatne elektrode postavljene između anode i katode, koje se nazivaju rešetka, koriste se za kontrolu protoka elektrona.

Katoda u poluvodičkim elementima

Poluvodički uređaji uključuju uređaje koji se sastoje od određene tvari električni otpor koji je veći od otpora vodiča, ali manji od otpora dielektrika. Značajke takvih uređaja uključuju veliku ovisnost električne vodljivosti o koncentraciji aditiva i učinak električne struje. Svojstva p-n spoj te odrediti principe rada većine poluvodičkih komponenti.

Najjednostavniji predstavnik poluvodičkih komponenti je dioda. Ovo je element koji ima dva izlaza i jedan p-n spoj, razlikovna značajkašto pogoduje protoku struje u jednom smjeru.

Katoda je elektroda uređaja koja je spojena na negativni pol izvora struje. Anoda je njegova suprotnost. Ovo je elektroda uređaja spojena na pozitivni pol izvora struje.

Bilješka! Kako biste lakše zapamtili razliku između njih, upotrijebite varalicu. U riječima "katoda" - "minus", "anoda" - "plus" isti broj slova.

Primjena u elektrokemiji

U ovoj grani kemije katoda je negativno nabijena električni vodič(elektroda) koja privlači na sebe pozitivno nabijene ione (katione) tijekom procesa oksidacije i redukcije.

Elektrolitička rafinacija je elektroliza legura i vodene otopine. Većina obojenih metala prolazi kroz takvo čišćenje. Uz pomoć elektrolitičkog pročišćavanja dobiva se metal visoke čistoće. Dakle, stupanj čistoće bakra nakon rafinacije doseže 99,99%.

Tijekom rafinacije ili pročišćavanja na pozitivnom električnom vodiču odvija se elektrolitički proces. Pri tome se metal s nečistoćama stavlja u elektrolitičku ćeliju i čini anodom. Takvi se procesi provode uz pomoć vanjskog izvora. električna energija a nazivaju se reakcijama elektrolize. Izvodi se u elektrolizerima. Obavlja funkciju električne pumpe koja ubacuje negativno nabijene čestice (elektrone) u negativni vodič i uklanja ih s anode. Nevažno je odakle dolazi struja.

Na katodi se metal čisti od stranih nečistoća. Jednostavna katoda je izrađena od volframa, ponekad tantala. Prednost volframove negativne elektrode je stabilnost njene izrade. Među nedostacima - ima nisku učinkovitost i neekonomičan. Složene katode imaju razni uređaj. Mnogi od ovih tipova vodiča imaju čisti metal na vrhu se nanosi poseban sloj, koji aktivira primanje većih performansi na relativno niske temperature. Vrlo su ekonomični. Njihov nedostatak je mala stabilnost performansi.

Gotovi čisti metal naziva se i katoda. Na primjer, katoda od cinka ili platine. U proizvodnji se negativni vodič odvaja od katodne baze pomoću strojeva za skidanje katode.

Kada se negativno nabijene čestice uklone iz električnog vodiča, na njemu se stvara anoda, a kada se negativno nabijene čestice injektiraju na električni vodič, nastaje katoda. Tijekom elektrolize metala koji se pročišćava, njegovi pozitivni ioni privlače sebi negativno nabijene čestice na negativnom vodiču i dolazi do procesa redukcije. Najčešće korištene anode su:

• cinkov;
• kadmij;
• bakar;
• nikal;
• kositar;
• zlato;
• srebro;
• platina.

Najčešće se u proizvodnji koriste cinkove anode. Oni su:

• valjani;
• cast;
• kuglastog.

Najčešće se koriste valjane cinkove anode. I dalje koristite nikal i bakar. Ali kadmij se gotovo nikad ne koristi zbog svoje toksičnosti za okoliš. Anode od bronce i kositra koriste se u proizvodnji elektroničkih tiskanih pločica.

Galvanizacija (galvanizacija) je postupak nanošenja tankog sloja metala na drugi predmet kako bi se spriječila korozija proizvoda, oksidacija kontakata u elektronici, otpornost na habanje, dekoracija. Suština procesa je ista kao kod rafiniranja.

Cink i kositar koriste se za povećanje otpornosti proizvoda na koroziju. Cinčanje može biti hladno, vruće, galvansko, plinsko-termičko i toplinsko difuzno. Zlato se uglavnom koristi u zaštitne i dekorativne svrhe. Srebro povećava otpornost kontakata električnih uređaja na oksidaciju. Krom - za povećanu otpornost na habanje i zaštitu od korozije. Kromiranje daje proizvodima lijep i skup izgled. Koristi se za nanošenje na ručke, slavine, naplatke kotača itd. Proces kromiranja je otrovan, stoga je strogo reguliran zakonom različite zemlje. Slika ispod prikazuje metodu galvanizacije niklom.

Primjena u vakuumskim elektroničkim uređajima

Ovdje katoda djeluje kao izvor slobodnih elektroda. Nastaju tijekom izbijanja iz metala tijekom visoke temperature. Pozitivno nabijena elektroda privlači elektrone koje oslobađa negativni vodič. U različitim uređajima, on različitim stupnjevima skuplja ih. U elektronskim cijevima potpuno privlači negativno nabijene čestice, au uređajima s katodnim zrakama - djelomično, tvoreći elektronski snop na kraju procesa.

Oni koji se bave praktičnom elektronikom trebaju znati o anodi i katodi izvora struje. Kako i kako se zove? Zašto točno? Bit će dubljeg razmatranja teme s gledišta ne samo radioamaterstva, već i kemije. Najpopularnije objašnjenje je da je anoda pozitivna elektroda, a katoda negativna. Nažalost, ovo nije uvijek točno i nepotpuno. Da biste mogli odrediti anodu i katodu, morate imati teoretsku podlogu i znati što i kako. Pogledajmo to u članku.

Anoda

Okrenimo se GOST 15596-82, koji se bavi kemikalijama.Zanimaju nas informacije objavljene na trećoj stranici. Prema GOST-u, anoda je negativna elektroda. To je to! Zašto točno? Činjenica je da kroz njega električna struja ulazi iz vanjskog kruga u sam izvor. Kao što vidite, nije sve tako lako kao što se čini na prvi pogled. Može se savjetovati da pažljivo razmotrite slike prikazane u članku ako se sadržaj čini previše kompliciranim - pomoći će vam da shvatite što vam autor želi prenijeti.

Katoda

Okrećemo se istom GOST 15596-82. pozitivna elektroda kemijski izvor struja je ona iz koje izlazi u vanjski krug. Kao što vidite, podaci sadržani u GOST 15596-82 razmatraju situaciju iz druge perspektive. Stoga, kada se savjetujete s drugim ljudima o određenim strukturama, morate biti vrlo oprezni.

Pojava termina

Uveo ih je Faraday u siječnju 1834. kako bi izbjegao dvosmislenost i postigao veću točnost. Ponudio je i svoju verziju učenja napamet na primjeru Sunca. Dakle, njegova anoda je izlazak sunca. Sunce se pomiče prema gore (struja ulazi). Katoda je ulaz. Sunce se spušta (struja se gasi).

Primjer radiocijevi i diode

I dalje razumijemo što se koristi za označavanje čega. Pretpostavimo da imamo jednog od ovih potrošača energije otvoreno stanje(u izravnoj vezi). Dakle, iz vanjskog kruga diode, električna struja ulazi u element kroz anodu. Ali neka vas ovo objašnjenje sa smjerom elektrona ne zbuni. Kroz katodu električna struja teče iz korištenog elementa u vanjski krug. Situacija koja se sada razvila podsjeća na slučajeve kada ljudi gledaju obrnutu sliku. Ako su ove oznake složene, zapamtite da ih samo kemičari moraju razumjeti na ovaj način. Sada napravimo obrnuto. Vidi se da poluvodičke diode praktički neće provoditi struju. Jedina moguća iznimka ovdje je obrnuto raščlanjivanje elemenata. A elektrovakuumske diode (kenotroni, radio cijevi) uopće neće provoditi obrnutu struju. Stoga se smatra (uvjetno) da njima ne prolazi. Stoga, formalno, zaključci anode i katode diode ne ispunjavaju svoje funkcije.

Zašto dolazi do zabune?

Posebno radi lakšeg učenja i praktičnu upotrebu, odlučeno je da se diodni elementi imena pinova neće mijenjati ovisno o njihovoj sklopnoj shemi, te će biti "pričvršćeni" na fizičke pinove. Ali to se ne odnosi na baterije. Dakle, za poluvodičke diode sve ovisi o vrsti vodljivosti kristala. Kod vakuumskih cijevi ovo je pitanje vezano uz elektrodu koja emitira elektrone na mjestu žarne niti. Naravno, ovdje postoje određene nijanse: na primjer, kroz supresor i zener diodu, povratna struja može malo teći, ali ovdje postoji specifičnost koja je očito izvan opsega članka.

Rad s električnom baterijom

To je stvarno klasični primjer kemijski izvor električne struje koji je obnovljiv. Baterija je u jednom od dva načina: punjenje/pražnjenje. U oba ova slučaja bit će različit smjer električne struje. Ali imajte na umu da se polaritet elektroda neće promijeniti. I mogu igrati različite uloge:

1. Tijekom punjenja pozitivna elektroda prima električnu struju i anoda je, a negativna je otpušta i naziva se katoda.
2. U nedostatku kretanja, nema smisla o njima govoriti.
3. Tijekom pražnjenja pozitivna elektroda oslobađa električnu struju i predstavlja katodu, dok negativna elektroda prima i naziva se anoda.

Recimo koju riječ o elektrokemiji

Ovdje se koriste malo drugačije definicije. Stoga se anoda smatra elektrodom na kojoj se odvijaju oksidativni procesi. I prisjećanje školski tečaj kemija, možeš li odgovoriti što se događa u drugom dijelu? Elektroda na kojoj curi procesi oporavka naziva se katoda. Ali nema reference na elektroničke uređaje. Razmotrimo vrijednost redoks reakcija za nas:

1. Oksidacija. Postoji proces trzanja elektrona česticom. Neutralni se pretvara u pozitivni ion, a negativni se neutralizira.
2. Oporavak. Postoji proces dobivanja elektrona česticom. Pozitiv se pretvara u neutralni ion, a zatim u negativ s ponavljanjem.
3. Oba su procesa međusobno povezana (na primjer, broj predanih elektrona jednak je njihovom dodanom broju).

Faraday je također uveo nazive za elemente koji sudjeluju u kemijskim reakcijama za označavanje:

1. Kationi. Ovo je naziv za pozitivno nabijene ione koji se kreću prema negativnom polu (katodi).
2. Anioni. Tako se nazivaju negativno nabijeni ioni koji se u otopini elektrolita kreću prema pozitivnom polu (anodi).

Kako se odvijaju kemijske reakcije?

U prostoru su odvojene oksidativne i redukcijske polureakcije. Prijelaz elektrona između katode i anode ne provodi se izravno, već zbog vodiča vanjskog kruga, na kojem se stvara električna struja. Ovdje možete promatrati međusobnu transformaciju električnih i kemijski oblik energije. Stoga se formira vanjski krug sustava vodiča drugačija vrsta(koje su elektrode u elektrolitu) i potrebno je koristiti metalne. Vidite, napon između anode i katode postoji, kao i jedna nijansa. A kad ne bi bilo elementa koji ih sprječava u izravnom provođenju potrebnog procesa, tada bi vrijednost izvora kemijske struje bila vrlo niska. I tako, zbog činjenice da punjenje treba proći kroz tu shemu, oprema je sastavljena i radi.

Što je što: korak 1

Sada definirajmo što je što. Idemo uzeti galvanski članak Jacobi-Danijel. S jedne strane, sastoji se od cinkove elektrode, koja je uronjena u otopinu cinkovog sulfata. Zatim dolazi porozna pregrada. A s druge strane je bakrena elektroda koja se nalazi u otopini.One su u međusobnom kontaktu, ali kemijske značajke a pregrada se ne smije miješati.

Korak 2: Proces

Dolazi do oksidacije cinka, a elektroni se kreću duž vanjskog kruga do bakra. Dakle, ispada da galvanski članak ima negativno nabijenu anodu i pozitivnu katodu. Štoviše, ovaj se proces može nastaviti samo u slučajevima kada elektroni imaju kamo "ići". Činjenica je da prisutnost "izolacije" sprječava dobivanje izravno s elektrode na drugu.

Korak 3: Elektroliza

Pogledajmo proces elektrolize. Instalacija za njegov prolaz je posuda u kojoj se nalazi otopina ili talina elektrolita. U njega se spuštaju dvije elektrode. Povezani su s izvorom. istosmjerna struja. Anoda je u ovom slučaju elektroda koja je spojena na pozitivni pol. Ovdje se odvija oksidacija. Negativno nabijena elektroda je katoda. Ovdje se odvija reakcija redukcije.

Korak 4: Konačno

Stoga, kada se radi s ovim pojmovima, uvijek se mora uzeti u obzir da se anoda ne koristi u 100% slučajeva za označavanje negativne elektrode. Također, katoda može povremeno izgubiti svoj pozitivni naboj. Sve ovisi o tome koji se proces odvija na elektrodi: redukcijski ili oksidativni.

Zaključak

Ovako je sve - nije jako teško, ali ne može se reći da je jednostavno. Razmotrili smo galvansku ćeliju, anodu i katodu sa stajališta kruga, a sada ne biste trebali imati problema s povezivanjem napajanja s radnim vremenom. I na kraju, trebate ostaviti još neke vrijedne informacije za vas. Uvijek morate uzeti u obzir razliku koju ima anoda. Stvar je u tome što će prvi uvijek biti malo velik. To je zato što koeficijent korisna radnja ne radi s indikatorom od 100% i neki od naboja se rasipaju. Upravo zbog toga možete vidjeti da baterije imaju ograničenje u broju punjenja i pražnjenja.