Electrod
Un electrod este un conductor electronic sau ionic (de exemplu: sticlă ) care captează sau eliberează electroni.
Electrozii sunt utilizați în sistemele de generare a curentului (cum ar fi bateriile) și în electrolize , al căror sistem primește curent.
Se vorbește, de asemenea, de electrozi pentru a desemna anumite componente ale dispozitivelor electrice, cum ar fi tuburile radio, tuburile cu raze X , diodele cu semiconductor . Acesta este și cazul sudării cu arc electric .
În cele din urmă, în biologie , vorbim despre un electrod pentru a desemna un dispozitiv conductor care face posibilă preluarea variațiilor potențialului electric într-un organism viu.
Tipuri
Electrozii sunt clasificați în tip (sau specie) de electrod:
-
1 st tip: metal în prezența uneia dintre sărurile sale în soluție ( de exemplu: Cu și Cu 2+ );
-
2 nd tip: metalul în prezența uneia dintre sărurile sale slab solubile ( de exemplu: Ag și AgCl);
-
3 rd tip: metalul este inert ( de exemplu: Pt) și imersat într - o soluție a cărei soluți constituie un cuplu redox ( de exemplu: Fe 3+ / Fe 2+ );
-
Al patrulea tip: electrozi specifici, care măsoară activitatea unui ion.
Electrozi pentru electroliză
O electroliză implică doi electrozi, fiecare având un potențial diferit corespunzător cuplului redox implicat. O reacție redox forțată (cauzată de curent) are loc la fiecare electrod:
- unul este sediul reacției de reducere , adică catodul (conectat la polul negativ - al generatorului); de exemplu Cu 2+ + 2e - → Cu. Potențialul catodului este cu atât mai mic decât potențialul Nernst cu cât curentul care trece prin el este mare;
- celălalt este locul reacției de oxidare , este anodul (conectat la + polul generatorului); de exemplu 2Br - → Br 2 + 2e - . Cu cât potențialul anodului este mai mare decât potențialul Nernst, cu atât curentul care curge prin el este mai mare.
Reacțiile care au loc la fiecare electrod implică electroni. Cu toate acestea, acestea nu sunt jumătate de ecuații, ci mai degrabă reacții chimice. Originalitatea electrozilor este de a aduce electronii în joc ca reactiv sau ca produs .
Conform direcției convenționale a curentului de curent , curentul continuu :
- intră în electrolizator prin anod ;
- și iese prin catod pentru a reveni la generator .
Electrozi pentru baterii
O baterie electrică este formată din două compartimente, fiecare conținând un electrod. Reacția redox a celulei are loc la jumătate fiecare, care este sediul unei reacții spontane:
- unul este sediul reacției de reducere , adică catodul (polul pozitiv al stivei);
- celălalt este locul reacției de oxidare , este anodul (polul bateriei).
Există mai multe categorii de electrozi (prima categorie, a doua categorie).
Electrozi în chimia analitică
Majoritatea metodelor de analiză din domeniul electrochimiei, electroanalizei , utilizează electrozi:
-
potențiometrie : diferența de potențial este măsurată între un electrod de măsurare (al cărui potențial variază în funcție de specia în soluție) și potențialul fix al unui electrod de referință:
-
pH-metrie :
-
polarografie : folosește un electrod de cădere de mercur ;
-
voltametrie :
Electrozi în biologie
Electrozi transparenti
Poate fi necesar să aveți electrozi transparenți, care fac obiectul cercetării în prezent (de exemplu, polimeri care conțin nanofire metalice (argint și / sau cupru) și nanomateriale de carbon ( nanotuburi de carbon , oxid de grafen).
Note și referințe
-
Definiții lexicografice și etimologice ale „Électrode” du Trésor de la langue française computerisé , pe site-ul web al Centrului Național pentru Resurse Textuale și Lexicale .
-
J. Idier, Utilizarea nanomaterialelor anizotrope pentru dezvoltarea electrozilor conductivi transparenți , teză de doctorat în chimie-fizică, Universitatea din Bordeaux, 2016.
Articole similare