Hvad er en elektrolysekatode?

En elektrolysekatode er den knude, hvor kationer, de positivt ladede ioner af en elektrolyse nedbrydning, samler.Elektrolyse henviser til processen med at passere en direkte elektrisk strøm gennem en kemisk opløsning, der består af positive og negative ioner.Det udføres ved at placere to elektroder, hver en leder af elektricitet, der er knyttet til en ekstern strømkilde, i en kemisk opløsning for at producere det ønskede resultat mdash;En adskillelse af opløsningen i dens basale ioner.Elektroderne er katoden og anoden, hvor anoden er den knude, hvor anioner, negativt ladede ioner, samles.

Elektrolysekatoden er normalt fremstillet af silicium, grafit eller et metal såsom kobber, stål eller lithiumjernphosphat.Formålet med katoden er at give ud elektroner, hvilket får den til at have en samlet negativ ladning, der tiltrækker alle kationer indeholdt i opløsningen.Den proces, hvormed disse kationer migrerer til elektrolysekatoden, er kendt som reduktion.Sammen med oxidation tillader processen, hvormed anioner migrerer til anoden, reduktion, at nedbrydningen af en opløsning forekommer.

Elektrolyse og i forlængelse heraf blev begrebet elektrolysekatode først banebrydende af William Nicholson og Anthony Carlisle i 1800. Nicholson og Carlisle ønskede at gentage et tidligere eksperiment af Alessandro Volta, en italiensk videnskabsmand, der opdagede, at en strøm kan væreproduceret ved hjælp af to metaller fastgjort til enhver leder mdash;Muskelvæv eller saltvand, for eksempel.Efter Voltas -fund oprettede Nicholson og Carlisle deres eksperiment på en lignende måde ved hjælp af metalplader, en leder og et elektroskop til at måle ændringer i elektrisk ladning.

Det var vanskeligt at etablere og opretholde kontakten mellem pladerne og elektroskopet, så Nicholson og Carlisle brugte vand som et bindemiddel.Da de udførte eksperimentet, var de chokeret over at finde ud af, at vandet nedbrydes til positive brintioner, der optrådte som brintgas og negative iltioner, hvilket viste sig at være iltgas.Uforvarende havde de to britiske forskere netop opdaget den kemiske proces med elektrolyse og betegnet betydningen af elektrolysekatoden.

Der er mange kommercielle og industrielle anvendelser til en elektrolysekatode.Disse anvendelser inkluderer genopladning af genopladelige batterier;producerer store mængder brintgas, kloropløsning og natriumhydroxid gennem saltvandelektrolyse;og elektroplettering af forskellige materialer for at gøre dem stærkere og mere pålidelige.Uden denne vigtige elektrode ville mange kemiske processer, som moderne industrier afhænger af, ikke eksistere.