Vad är en kolanod?

Kolelektroder är mycket användbara i vissa elektrokemiska reaktioner på grund av flera gynnsamma egenskaper.Elektrokemiska reaktioner involverar transport av elektroner från en plats till en annan och, om de konfigureras på lämpligt sätt, ge användbara elektriska strömmar som ett resultat.Elektricitet kan förvaras, produceras eller konsumeras i reaktionerna, som används i batterier, produktion av industriella metaller och kemikalier, kondensatorer och bränsleceller.

Elektroder är den fasta ytan vid vilken flytande elektrokemiska reaktioner uppstår.Anoden har en positiv laddning och lockar elektroner, medan katoden har en negativ laddning och lockar de positiva jonerna.Genom utbyte av elektroner från katoden till anoden upprättas elektrisk ström.Kol kan betjäna både en anod eller katod;I båda applikationerna kombineras emellertid kol vanligtvis med andra element för att öka konduktiviteten.

I organisk kemi anses kol ofta i dess kolvätemolekyler, de viktigaste föreningarna med levande och tidigare levande material.Elektrokemister tänker på kol i sina fasta tillstånd av grafit och liknande, nästan rena kolformer.Kolbundet nästan uteslutande till andra kolatomer uppnår en hög grad av delokaliserade elektroner som gör det till en bra ledare.En kolanod är ett gynnat val inom elektrokemi av andra skäl inklusive icke-toxicitet, låg kostnad och flexibilitet.

Den första användningen av kol som katodiskt material demonstrerades 1792 när grafit framgångsrikt ersatte metaller i vissa experimentella tidiga batterier.I ett batteri lagras energi i reaktanternas elektrokemiska potential och släpps vid behov.

Elektroniska kondensatorer tillverkade av koldioxidlager mellan dubbla kolelektroder av enorm yta.Den ena sidan av det dubbla skiktet fungerar som en kolkatod och den andra som en kolanod.De positivt laddade jonerna klamrar sig fast vid den katodiska sidan och laddas negativt klamrar fast vid den anodiska sidan.Vid utskrivning frigörs elektroner till kretsen.

En gjuten kolanod tillverkad av konstgjord grafit används i storskalig produktion av klor, aluminium och kisel.Produktion av kalciumkarbid, gul fosfor och ferroalloys använder kolanoder.Dessa processer kräver energi.Kolanoden konsumeras gradvis i processen och förlorar kol som koldioxid.Anoderna tappar effektiviteten när de bryts ned, vilket uppmanar användningen av metalloxidanoder i moderna klortillverkningsanläggningar.

I bränsleceller dras elektricitet direkt från anoden för den elektrokemiska reaktionen mdash;En mycket effektiv konvertering jämfört med energi som genereras indirekt genom förbränning av bränslen för att driva mekanisk utrustning.Bränslet är vanligtvis vätgas och oxidanten är syre från luften.Anodelektrolyt-blandatodcellen är mycket tunn och är förpackad i block med mer än 400 celler arrangerade i serie.Kolanoden utför en elektrokemisk funktion, men fungerar också som ett sätt att sprida dyra metallkatalysatorer.