Τι είναι μια θετική κάθοδος;

Μια θετική κάθοδος είναι ένας τύπος καθόδου, ένας αγωγός όπου το ηλεκτρικό ρεύμα αφήνει μια ηλεκτρική συσκευή.Βρίσκεται συνήθως σε γαλβανικά κύτταρα, όπως οι μπαταρίες που τρέχουν, όπου προμηθεύει τα ηλεκτρόνια για να τροφοδοτήσουν ένα κύκλωμα.Σε αυτά τα ηλεκτρικά κύτταρα, τα ηλεκτρόνια κινούνται προς τη θετική κάθοδο από το εξωτερικό του κυττάρου, ενώ τα θετικά ιόντα κινούνται προς τη θετική κάθοδο από το εσωτερικό του κυττάρου.Κατά γενικό κανόνα, οι συσκευές που παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια ακολουθούν αυτό το μοτίβο και περιέχουν θετικές καθόδους.Αυτή η υπόθεση βασίζεται στην κίνηση των κατιόντων, ή θετικά φορτισμένα ιόντα, προς την κάθοδο, και τα ανιόντα ή αρνητικά φορτισμένα ιόντα, προς το άλλο ηλεκτρόδιο, το οποίο ονομάζεται άνοδος.Σε μια θετική κάθοδο, η κίνηση των κατιόντων προς μια άλλη πηγή θετικού φορτίου μπορεί να φαίνεται αντι-διαισθητική.Αυτή η κίνηση, ωστόσο, οδηγείται από μια χημική κλίση συγκέντρωσης και όχι από ένα δυναμικό ηλεκτρικού φορτίου. Οι θετικές κάθοδοι βρίσκονται συχνά σε γαλβανικά κύτταρα, τα οποία αποτελούνται από δύο ξεχωριστά μισά κύτταρα που συνδέονται με γέφυρα άλατος ή μεμβράνη.Κάθε μισό κύτταρο περιέχει ένα μέταλλο σε επαφή με έναν ηλεκτρολύτη, ο οποίος μπορεί να είναι είτε ένα υλικό είτε ένα διάλυμα αλατιού που περιέχει ιόντα αυτού του συγκεκριμένου μετάλλου.Η κίνηση των ιόντων στην κάθοδο και η πρόοδος των χημικών αντιδράσεων επιτρέπουν στο γαλβανικό κύτταρο να παράγει ηλεκτρική ενέργεια από χημική ενέργεια.Η θετική κάθοδος θα είναι η θέση της μείωσης όταν τα κατιόντα στο διάλυμα γίνονται ηλεκτρικά ουδέτερες καθώς ενώνουν το στερεό μέταλλο.Αυτό παράγει μια εκροή ηλεκτρικού ρεύματος από την κάθοδο, μαζί με την εισροή ηλεκτρονίων που απαιτούνται για τη μείωση των κατιόντων.

Οι μπαταρίες περιέχουν συνήθως πολλά από αυτά τα γαλβανικά κύτταρα για να παρέχουν αρκετή ενέργεια χρησιμοποιώντας την αρχή που περιγράφεται παραπάνω.Τελικά, τα κατιόντα θα μετακινηθούν στην κάθοδο, αφήνοντας όχι περισσότερα ιόντα να συνεχίσουν την πρόοδο της αντίδρασης.Σε αυτό το σημείο, η ικανότητα της μπαταρίας να παράγει ενέργεια θα εξαντληθεί.

Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες μπορούν να λειτουργήσουν το ρεύμα προς την αντίθετη κατεύθυνση για να επαναφέρουν τα ηλεκτροχημικά κύτταρα στις αρχικές τους συνθήκες.Αυτές οι μπαταρίες εκμεταλλεύονται το γεγονός ότι πολλές χημικές αντιδράσεις που δημιουργούν ενέργεια είναι επίσης αναστρέψιμες.Σε μια μπαταρία επαναφόρτισης, το θετικό ηλεκτρόδιο μεταβαίνει από την κάθοδο στην άνοδο καθώς η χημική αντίδραση τρέχει αντίστροφα.Τα ηλεκτρόνια ρέουν μακριά από την κάποτε θετική κάθοδο και τα μεταλλικά ιόντα αφήνουν την κάθοδο να επανέλθουν στον ηλεκτρολύτη ή να διαλύονται πίσω στο διάλυμα αλατιού.