Электрод - Electrode

Электроды, используемые при дуговой сварке защищенным металлом

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.

Electrophore , изобретенный Йохан Вильке , была ранняя версия электрода , используемого для исследования статического электричества .

Анод и катод в электрохимических ячейках

Конфигурация электрода

Электрод в электрохимической ячейке называется либо анодом, либо катодом (слова, которые были придуманы Уильямом Уэвеллом по просьбе Фарадея). Анод теперь определяется как электрод, на котором электроны покидают ячейку и происходит окисление (обозначается знаком минус, «-»), а катод - как электрод, на котором электроны входят в ячейку и происходит восстановление (обозначается знаком 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

Первичная ячейка представляет собой особый тип электрохимической ячейки , в которой реакция не может быть отменена, и тождество анода и катода, таким образом , фиксируется. Анод всегда является отрицательным электродом. Ячейку можно разряжать, но нельзя перезаряжать.

Вторичная ячейка

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.

Прочие аноды и катоды

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 трехэлектродной ячейке 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

При дуговой сварке электрод используется для пропускания тока через заготовку для сплавления двух частей вместе. В зависимости от процесса электрод является либо расходным, 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

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

Электроды используются для подачи тока через неметаллические объекты, чтобы изменять их различными способами и для измерения проводимости в различных целях. Примеры включают:

Химически модифицированные электроды

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.

Смотрите также

использованная литература