Avainero – aktiiviset vs. inertit elektrodit
Sähkökemiallinen kenno koostuu kahdesta sähköjohtimesta, joita kutsutaan elektrodeiksi, ja ionijohtimesta, jota kutsutaan elektrolyytiksi. Elektrodit kuljettavat sähkövarausta elektronien läpi, kun taas elektrolyytit johtavat varauksensa ionien kautta. Elektrodi on metalli, jonka pinta koskettaa elektrolyyttiä. Elektrolyytti on ei-metallinen komponentti, joka voi olla liuos tai tyhjiö. Ioniyhdisteet eivät voi johtaa sähköä kiinteässä muodossaan. Siksi niiden tulee olla nestemäisessä muodossa sähkön johtamiseksi. Nämä nestemäiset muodot ovat elektrolyyttejä, jotka mainittiin aiemmin. Kahdesta elektrodista toinen toimii katodina (negatiivisesti varautunut) ja toinen toimii anodina (positiivisesti varautunut). Elektrodeja on pääasiassa kahta tyyppiä, nimittäin aktiivisia elektrodeja ja inerttejä elektrodeja. avainero aktiivisen elektrodin ja inertin elektrodin välillä on, että aktiivinen elektrodi osallistuu kemialliseen reaktioon, kun taas inertti elektrodi ei osallistu kemialliseen reaktioon tai häiritse sitä.
Mikä on aktiivinen elektrodi?
Aktiivinen elektrodi on metalli, jota käytetään sähkökemiallisissa kennoissa. Se osallistuu elektrolyytissä tapahtuviin reaktioihin sähkön kuljettamiseksi. Aktiivinen elektrodi voidaan hapettaa tai pelkistää. Aktiivielektrodeja käytetään enimmäkseen galvanoinnissa. Galvanointi on prosessi, jossa yksi metalli levitetään toisen metallin päälle käyttämällä sähkökemiallista kennoa. Siellä aktiivinen elektrodi toimii anodina, joka toimittaa kationit elektrolyyttiliuokseen. Sitten kationit saavuttavat katodin ja ottavat sieltä saatavilla olevat elektronit. Tämä aiheuttaa metalli-ionien laskeutumisen katodin pinnalle. Siksi katodina käytetään materiaalia, joka tulisi pinnoittaa tällä menetelmällä. Esimerkiksi lusikka voidaan pinnoittaa hopealla käyttämällä hopeaanodia ja lusikkaa katodina; hopeanitraatti olisi elektrolyytti.
Periaatteessa aktiivista elektrodia kutsutaan "aktiiviseksi", koska se osallistuu aktiivisesti järjestelmässä tapahtuvaan kemialliseen reaktioon. Siksi se vaihtaa aktiivisesti ioneja elektrolyyttisen liuoksen kanssa. Yleisimmin käytetty aktiivinen elektrodi on kuparielektrodi.
Kuva 01: Kuparielektrodi on esimerkki aktiivisesta elektrodista.
Mikä on inertti elektrodi?
Inertti elektrodi on metalli, joka ei osallistu tai häiritse kemiallisia reaktioita. Mutta sitä käytetään edelleen sähkön johtamiseen siirtämällä elektroneja liuoksen kanssa sen sijaan, että vaihdetaan ioneja liuoksen kanssa. Siksi se toimii elektronina. Platinaa käytetään inerttinä elektrodina. Mutta grafiittia käytetään laaj alti, koska se on halpaa. Inertti elektrodi voi syöttää tai vetää elektroneja johtaessaan sähköä. Inerttejä elektrodeja käytetään aina elektrolyysissä, prosessissa, jossa ioniyhdiste erotetaan alkuaineikseen. Esimerkiksi natriumkloridiliuoksen elektrolyysi tuottaa natriumia ja klooria erikseen.
Kuva 02: Grafiittielektrodi on esimerkki inertistä elektrodista.
Mitä eroa on aktiivisten ja inerttien elektrodien välillä?
Aktiiviset vs. inertit elektrodit |
|
| Aktiivinen elektrodi on elektrodi, joka osallistuu aktiivisesti sähkökemiallisen kennon kemialliseen reaktioon. | Inertti elektrodi on elektrodi, joka ei osallistu kemialliseen reaktioon. |
| Käyttöä | |
| Aktiivielektrodeja käytetään galvanoinnissa | Inerttejä elektrodeja käytetään elektrolyysissä. |
| Käyttäytyminen | |
| Aktiivisen elektrodin metalli-ionit ovat liuenneet elektrolyyttiliuokseen | Inertin elektrodin metalli-ionit eivät ole liuenneet. |
| Reaktiot | |
| Hapetus- tai pelkistysreaktioita voi esiintyä aktiivisessa elektrodissa | Hapetus- tai pelkistysreaktioita ei tapahdu. |
| Sähkönjohtavuustila | |
| Aktiiviset elektrodit johtavat sähköä ioninvaihdon kautta | Inertit elektrodit johtavat sähköä elektroninsiirron kautta. |
Yhteenveto – Aktiiviset vs. inertit elektrodit
Sähkökemialliset kennot kykenevät joko tuottamaan sähköenergiaa tai helpottamaan sähköä osallistumalla kemiallisiin reaktioihin. Sähkökemiallisen kennon peruskomponentit ovat kaksi elektrodia ja elektrolyytti. Kaksi elektrodia on nimetty anodiksi ja katodiksi niiden käyttäytymisen mukaan. Aktiiviset ja inertit elektrodit ovat kahden tyyppisiä elektrodeja. avainero aktiivisen ja inertin elektrodin välillä on, että aktiivinen elektrodi osallistuu kemialliseen reaktioon, kun taas inertti elektrodi ei osallistu tai häiritse kemiallista reaktiota.
