Hva er en karbonanode?

Karbonelektroder er veldig nyttige i noen elektrokjemiske reaksjoner på grunn av flere gunstige egenskaper.Elektrokjemiske reaksjoner involverer transport av elektroner fra et sted til et annet, og hvis de er konfigurert på riktig måte, gir nyttige elektriske strømmer som et resultat.Elektrisitet kan lagres, produseres eller forbrukes i reaksjonene, som brukes i batterier, produksjon av industrielle metaller og kjemikalier, kondensatorer og brenselceller.

Elektroder er den faste overflaten som væskeelektrokjemiske reaksjoner oppstår.Anoden har en positiv ladning og tiltrekker seg elektroner, mens katoden har en negativ ladning og tiltrekker seg de positive ionene.Ved utveksling av elektroner fra katoden til anoden er det etablert elektrisk strøm.Karbon kan betjene både en anode eller katode;I begge bruksområder er imidlertid karbon vanligvis kombinert med andre elementer for å øke konduktiviteten.

I organisk kjemi blir karbon ofte tenkt på i hydrokarbonmolekylene, nøkkelforbindelsene for levende og tidligere levende materie.Elektrokjemikere tenker på karbon i sine faste tilstander av grafitt og lignende, nesten rene karbonformer.Karbonbundet nesten utelukkende til andre karbonatomer oppnår en høy grad av delokaliserte elektroner som gjør det til en god leder.En karbonanode er et foretrukket valg innen elektrokjemi av andre grunner, inkludert ikke-giftighet, lave kostnader og fleksibilitet.

Den første bruken av karbon som et katodisk materiale ble demonstrert i 1792 da grafitt erstattet metaller i noen eksperimentelle tidlige batterier.I et batteri lagres energi i det elektrokjemiske potensialet til reaktantene og frigjøres etter behov.

Elektroniske kondensatorer laget av karbonbutikk elektrisk ladning mellom dobbeltkarbonelektroder av et enormt overflateareal.Den ene siden av dobbeltlaget fungerer som en karbonkatode og den andre som en karbonanode.De positivt ladede ionene klamrer seg til den katodiske siden, og negativt ladninger klamrer seg til den anodiske siden.Når de slippes ut, frigjøres elektroner til kretsen.

En støpt karbonanode laget av kunstig grafitt brukes i storstilt produksjon av klor, aluminium og silisium.Produksjon av kalsiumkarbid, gult fosfor og ferroalloys bruker karbonanoder.Disse prosessene krever energi.Karbonanoden forbrukes gradvis i prosessen, og mister karbon som karbondioksid.Anodene mister effektiviteten når de ødelegger, noe som fører til bruk av metalloksydanoder i moderne klorproduksjonsanlegg.

I brenselceller trekkes elektrisitet direkte fra anoden til den elektrokjemiske reaksjonen og mdash;En veldig effektiv konvertering sammenlignet med energi generert indirekte gjennom forbrenning av drivstoff for å drive mekanisk utstyr.Drivstoffet er vanligvis hydrogengass, og oksidanten er oksygen fra luften.Den anode-elektrolyttblandingscatodecellen er veldig tynn og pakkes i blokker av mer enn 400 celler anordnet i serie.Karbonanoden utfører en elektrokjemisk funksjon, men fungerer også som en måte å spre dyre metallkatalysatorer.