Kulcskülönbség – Aktív vs inert elektródák
Egy elektrokémiai cella két elektromos vezetőből áll, amelyeket elektródáknak neveznek, és egy ionos vezetőből, amelyet elektrolitnak neveznek. Az elektródák az elektromos töltést elektronokon keresztül szállítják, míg az elektrolitok ionokon keresztül vezetik töltésüket. Az elektróda olyan fém, amelynek felülete érinti az elektrolitot. Az elektrolit egy nem fémes komponens, amely lehet oldat vagy vákuum. Az ionos vegyületek szilárd formájukban nem vezetnek elektromosságot. Ezért az elektromos áram vezetése érdekében folyékony halmazállapotúnak kell lenniük. Ezek a folyékony formák a korábban említett elektrolitok. A két elektród közül az egyik katódként (negatív töltésű), a másik anódként (pozitív töltésű) működik. Az elektródák főként kétféle típusúak, nevezetesen az aktív elektródák és az inert elektródák. A legfontosabb különbség az aktív elektróda és az inert elektróda között az, hogy az aktív elektróda részt vesz a kémiai reakcióban, míg az inert elektróda nem vesz részt a kémiai reakcióban, vagy nem zavarja azt.
Mi az aktív elektróda?
Az aktív elektróda egy fém, amelyet elektrokémiai cellákban használnak. Részt vesz az elektrolitban végbemenő reakciókban az elektromosság szállítása érdekében. Az aktív elektróda oxidálható vagy redukálható. Az aktív elektródákat többnyire galvanizálásban használják. A galvanizálás az a folyamat, amelyben egy fémet egy másik fémre visznek fel elektrokémiai cella segítségével. Ott az aktív elektróda anódként működik, amely a kationokat szolgáltatja az elektrolitikus oldathoz. Ezután a kationok elérik a katódot, és felveszik az ott elérhető elektronokat. Ez fémionok lerakódását okozza a katód felületén. Ezért azt az anyagot használják katódként, amelyet ezzel a módszerrel kell bevonni. Például egy kanalat bevonhatunk ezüsttel, ha ezüst anódot használunk, és a kanalat katódként használjuk; ezüst-nitrát lenne az elektrolit.
Alapvetően az aktív elektródát „aktívnak” nevezik, mert aktívan részt vesz a rendszerben végbemenő kémiai reakcióban. Ezért aktívan cseréli az ionokat egy elektrolitikus oldattal. A leggyakrabban használt aktív elektróda a rézelektróda.
01. ábra: A rézelektróda egy példa az aktív elektródákra.
Mi az inert elektróda?
Az inert elektróda olyan fém, amely nem vesz részt semmilyen kémiai reakcióban, és nem zavarja meg azokat. De továbbra is elektromos áram vezetésére használják úgy, hogy az oldattal elektronokat visznek át, nem pedig ionokat cserélnek az oldattal. Ezért elektronként szolgál. A platinát inert elektródaként használják. De a grafitot széles körben használják, mert olcsó. Az inert elektróda az elektromosság vezetése során elektronokat szolgáltathat vagy vonhat ki. Az elektrolízis során mindig inert elektródákat használnak, amely folyamat során az ionos vegyületet elemeire választják. Például a nátrium-klorid oldat elektrolízise külön-külön nátriumot és klórt termel.
02. ábra: A grafitelektróda egy példa az inert elektródára.
Mi a különbség az aktív és az inert elektródák között?
Aktív vs inert elektródák |
|
| Az aktív elektróda az az elektróda, amely aktívan részt vesz az elektrokémiai cella kémiai reakciójában. | Az inert elektróda olyan elektróda, amely nem vesz részt a kémiai reakcióban. |
| Használat | |
| Aktív elektródákat használnak a galvanizáláshoz | Inert elektródákat használnak az elektrolízisben. |
| Viselkedés | |
| Az aktív elektród fémionjai feloldódnak az elektrolitoldatban | Az inert elektróda fémionjai nem oldódnak fel. |
| Reakciók | |
| Oxidációs vagy redukciós reakciók léphetnek fel az aktív elektródán | Oxidációs vagy redukciós reakciók nem fordulnak elő. |
| Elektromos vezetési mód | |
| Az aktív elektródák ioncserén keresztül vezetik az elektromosságot | Inert elektródák vezetik az elektromosságot az elektronátvitelen keresztül. |
Összefoglaló – Aktív vs inert elektródák
Az elektrokémiai cellák képesek elektromos energiát előállítani, vagy villamos energiát könnyíteni a kémiai reakciókban való részvétel révén. Az elektrokémiai cellák alapvető alkotóelemei két elektróda és egy elektrolit. Két elektródát anódnak és katódnak neveznek el viselkedésük szerint. Az aktív és az inert elektródák az elektródák két típusa. A fő különbség az aktív és az inert elektróda között az, hogy az aktív elektróda részt vesz a kémiai reakcióban, míg az inert elektróda nem vesz részt a kémiai reakcióban, vagy nem zavarja azt.
