تفاوت کلیدی – الکترودهای فعال در مقابل بی اثر
یک سلول الکتروشیمیایی از دو هادی الکتریکی که الکترود نامیده می شوند و یک هادی یونی که الکترولیت نامیده می شود تشکیل شده است. الکترودها بار الکتریکی را از طریق الکترون ها منتقل می کنند در حالی که الکترولیت ها بار خود را از طریق یون ها هدایت می کنند. الکترود فلزی است که سطح آن با الکترولیت تماس دارد. الکترولیت یک جزء غیر فلزی است که می تواند محلول یا خلاء باشد. ترکیبات یونی نمی توانند الکتریسیته را به شکل جامد خود هدایت کنند. بنابراین، آنها باید به شکل مایع باشند تا بتوانند الکتریسیته را هدایت کنند. این اشکال مایع الکترولیت هایی هستند که قبلا ذکر شد.از بین دو الکترود، یکی به عنوان کاتد (با بار منفی) و دیگری به عنوان آند (با بار مثبت) عمل می کند. الکترودها عمدتاً دو نوع هستند، الکترودهای فعال و الکترودهای بی اثر. تفاوت اصلی بین الکترود فعال و الکترود بی اثر این است که الکترود فعال در واکنش شیمیایی شرکت می کند در حالی که الکترود بی اثر در واکنش شیمیایی شرکت نمی کند یا در آن دخالت نمی کند.
الکترود فعال چیست؟
الکترود فعال فلزی است که در سلول های الکتروشیمیایی استفاده می شود. در واکنش هایی که در الکترولیت به منظور انتقال الکتریسیته رخ می دهد شرکت می کند. الکترود فعال را می توان اکسید یا کاهش داد. الکترودهای فعال بیشتر در آبکاری استفاده می شوند. آبکاری فرآیندی است که در آن یک فلز با استفاده از یک سلول الکتروشیمیایی بر روی فلز دیگر اعمال می شود. در آنجا، الکترود فعال به عنوان آند عمل می کند که کاتیون ها را به محلول الکترولیتی ارائه می دهد. سپس کاتیون ها به کاتد می رسند و الکترون های موجود را می گیرند.این امر باعث رسوب یون های فلزی بر روی سطح کاتد می شود. بنابراین از موادی که باید با این روش آبکاری شوند به عنوان کاتد استفاده می شود. به عنوان مثال، یک قاشق را می توان با استفاده از آند نقره و قاشق به عنوان کاتد با نقره آبکاری کرد. نیترات نقره الکترولیت خواهد بود.
اساساً الکترود فعال "فعال" نامیده می شود زیرا به طور فعال در واکنش شیمیایی که در سیستم رخ می دهد شرکت می کند. بنابراین، به طور فعال یون ها را با محلول الکترولیتی مبادله می کند. متداول ترین الکترود فعال، الکترود مسی است.
شکل 01: الکترود مس نمونه ای از الکترود فعال است.
الکترود بی اثر چیست؟
الکترود بی اثر فلزی است که در هیچ واکنش شیمیایی شرکت نمی کند یا دخالت نمی کند. اما همچنان برای هدایت الکتریسیته با انتقال الکترون با محلول به جای تبادل یون با محلول استفاده می شود. بنابراین، به عنوان یک الکترون عمل می کند. پلاتین به عنوان یک الکترود بی اثر استفاده می شود. اما گرافیت به دلیل ارزان بودن بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. الکترود خنثی ممکن است در فرآیند رسانایی الکتریسیته، الکترون ها را تامین یا خارج کند. الکترودهای بی اثر همیشه در الکترولیز استفاده می شوند، فرآیندی که یک ترکیب یونی را به عناصر آن جدا می کند. برای مثال، الکترولیز محلول کلرید سدیم، سدیم و کلر را جداگانه تولید می کند.
شکل 02: الکترود گرافیت نمونه ای از یک الکترود بی اثر است.
تفاوت بین الکترودهای فعال و بی اثر چیست؟
الکترودهای فعال در مقابل الکترودهای بی اثر |
|
| الکترود فعال الکترودی است که به طور فعال در واکنش شیمیایی سلول الکتروشیمیایی شرکت می کند. | الکترود بی اثر الکترودی است که در واکنش شیمیایی شرکت نمی کند. |
| استفاده | |
| الکترودهای فعال در آبکاری استفاده می شود | الکترودهای بی اثر در الکترولیز استفاده می شوند. |
| رفتار | |
| یونهای فلزی الکترود فعال در محلول الکترولیتی حل می شوند | یونهای فلزی الکترود بی اثر حل نمی شوند. |
| واکنش | |
| واکنش های اکسیداسیون یا کاهش ممکن است در الکترود فعال رخ دهد | واکنش های اکسیداسیون یا کاهش رخ نمی دهد. |
| حالت رسانایی الکتریکی | |
| الکترودهای فعال الکتریسیته را از طریق تبادل یونی هدایت می کنند | الکترودهای بی اثر، الکتریسیته را از طریق انتقال الکترون هدایت می کنند. |
خلاصه - الکترودهای فعال در برابر بی اثر
سلول های الکتروشیمیایی قادر به تولید انرژی الکتریکی یا تسهیل الکتریسیته از طریق شرکت در واکنش های شیمیایی هستند. اجزای اصلی یک سلول الکتروشیمیایی دو الکترود و یک الکترولیت هستند.دو الکترود با توجه به رفتارشان به عنوان آند و کاتد نامگذاری می شوند. الکترودهای فعال و بی اثر دو نوع الکترود هستند. تفاوت اصلی بین الکترود فعال و بی اثر این است که الکترود فعال در واکنش شیمیایی شرکت می کند در حالی که الکترود بی اثر در واکنش شیمیایی شرکت نمی کند یا در آن دخالت نمی کند.
