Mi az elektrokémiai folyamat?
Az elektrokémiai eljárás olyan kémiai reakció, amelyet vagy az elektromos áram mozgása okoz, vagy okoz.Ezek a folyamatok egy olyan típusú oxidációs-redukciós reakció, amelyben az egyik atom vagy molekula elveszíti az elektronot egy másik atom vagy molekula számára.Az elektrokémiai reakciókban a reakcióban lévő atomok vagy molekulák viszonylag messze vannak egymástól, összehasonlítva a többi reakciótól, és arra kényszerítve az elektronokat, hogy nagyobb távolságra haladjanak, és ezáltal elektromos áramot eredményeznek.Számos természeti jelenség elektrokémiai folyamatokon alapul, mint például a fémek korróziója, egyes tengeri lények képessége elektromos mezők előállítására, valamint az emberek és más állatok idegrendszerének működése.Fontos szerepet játszanak a modern technológiában is, legszembetűnőbb az elemek elektromos energiájának tárolásában, és az elektrolízisnek nevezett elektrokémiai folyamat fontos a modern iparban.Még a primitív állatok az emberek komplex tanulási és érvelési képességeihez is az elektrokémiai folyamatoktól függnek.Az idegsejtek elektrokémiai folyamatokat használnak az információk továbbításához az idegrendszeren keresztül, lehetővé téve az idegrendszer számára, hogy kommunikáljon önmagával és a test többi részével.A jel elküldéséhez a neuronban lévő kémiai folyamatok elektromos impulzust generálnak, amelyet egy axonnak nevezett hosszúkás szerkezeten keresztül küldik, amíg el nem éri a szinapszisot, az idegsejtek és a szomszédos sejtek közötti érintkezési pontot.A szinapszisnál az elektromosság neurotranszmitterek nevű vegyi anyagok felszabadulását okozza, amelyek átlépik a jelölt cellát.A neurotranszmitterek ezután kémiailag kötődnek a célcellán lévő receptoroknak nevezett struktúrákhoz, további biokémiai folyamatokat indítanak el benne.Az elektromos halak speciális sejtekkel, úgynevezett elektrocitákkal rendelkeznek.A transzportfehérjék a sejtben pozitív kálium- és nátrium -ionokkal kötődnek, és elviszik őket, felépítve egy elektromos töltést a sejtben.Amikor erre az elektromosságra van szükség, az idegrendszernek a medullary parancsmagjának nevezett egy része elektromos impulzust küld más idegsejtekhez, ami a neurotranszmitter acetilkolin felszabadulását kiváltja.A neurotranszmitter köti össze az elektrociták acetil -kolin receptoraival, ami kiváltja az elektrociták töltésének felszabadulását.Az akkumulátort alkotó elektromos cellákon belüli kémiai reakciók különbséget okoznak az egyes cellák két fele között, és elektromos áramot eredményeznek.Az újratölthető akkumulátorok villamos energiát termelnek, reverzibilis kémiai reakciókkal, és így visszatérhetnek az eredeti kémiai konfigurációhoz, ha az elektromosságot külső forrásból alkalmazzák.A nem reagálható akkumulátorok reakciói nem rendelkeznek ilyen minőséggel, bár általában több elektromos energiát termelnek, mint amennyit egy újratölthető akkumulátor egyetlen töltéssel képes biztosítani.A nikkel-cadmium akkumulátorok, amelyeket általában a lámpákban és a háztartási készülékekben használnak, a kadmium és a nikkel különálló reakcióin alapulnak, általában kálium-hidroxid (KOH) és víz oldatánál.A nikkel-fémes hidrid akkumulátorok hasonlóak, de a kadmiumot mangánból, alumíniumból vagy kobaltból készült intermetall-vegyületre cserélik, amely ritkaföldfémfémekkel, például praseodímiumból, lantánból és ceriummal keverve.A lítium akkumulátorok különféle reakciókat használhatnak, amelyek lítiumvegyületeket tartalmaznak, a leggyakoribb típusú mangán -dioxidot (Mno
2) és a lítium -perklorát oldatát (liclo
4),dimetoxi -etán (C 4 H 10 o 2 ) és propilén -karbonát (C 4 H 6 3 ).A szabad ionokat tartalmazó anyagban lévő reakciók, amelyeket elektrolitnak neveznek.Az elektrolitot megolvasztják, vagy oldószerben oldják, és két, az anódnak és a katódnak nevezett elektródot belemerülnek.Ha elektromos potenciált alkalmaznak az elektródok között, akkor az elektromosság elkezdi áramolni közöttük, és minden elektróda a saját töltésével ellentétes ionokat vonzza.Az ionok az elektródok elektronjainak növekedését vagy elveszítik, az anód közelében lévő molekulák oxidációját és a katód közelében lévők redukcióját okozva.Az elektrolízist az ipari folyamatok számos területén használják, ideértve a kohászat, a kálium -klorát és a (KClo
3) trifluor -ecetsav (C 2 3 2 ) előállítását, valamint a nagyon erősen erősen extrahálást.olyan reaktív elemek, amelyek nem találhatók az elemi formájukban, például nátrium és magnézium.