Quá trình điện hóa là gì?
Một quá trình điện hóa là một phản ứng hóa học gây ra hoặc là do sự chuyển động của dòng điện.Các quá trình này là một loại phản ứng giảm oxy hóa trong đó một nguyên tử hoặc phân tử mất điện tử cho một nguyên tử hoặc phân tử khác.Trong các phản ứng điện hóa, các nguyên tử hoặc phân tử trong phản ứng tương đối xa nhau so với các phản ứng khác, buộc các electron được chuyển để di chuyển một khoảng cách lớn hơn và do đó tạo ra một dòng điện.Nhiều hiện tượng tự nhiên dựa trên các quá trình điện hóa, chẳng hạn như sự ăn mòn của kim loại, khả năng của một số sinh vật biển để tạo ra các điện trường và hoạt động của hệ thống thần kinh của con người và các động vật khác.Họ cũng đóng một vai trò quan trọng trong công nghệ hiện đại, nổi bật nhất là lưu trữ năng lượng điện trong pin và quá trình điện hóa gọi là điện phân rất quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại.Ngay cả các động vật nguyên thủy đối với khả năng học tập và lý luận phức tạp của con người, phụ thuộc vào các quá trình điện hóa.Các tế bào thần kinh sử dụng các quá trình điện hóa để truyền thông tin qua hệ thần kinh, cho phép hệ thần kinh giao tiếp với chính nó và với phần còn lại của cơ thể.Để gửi tín hiệu, các quá trình hóa học trong tế bào thần kinh tạo ra một xung điện được gửi qua một cấu trúc kéo dài gọi là sợi trục cho đến khi nó đạt đến khớp thần kinh, điểm tiếp xúc giữa tế bào thần kinh và các tế bào lân cận.Khi khớp thần kinh, điện gây ra sự giải phóng các hóa chất gọi là chất dẫn truyền thần kinh, vượt qua khớp thần kinh cho tế bào được báo hiệu.Các chất dẫn truyền thần kinh sau đó liên kết về mặt hóa học với các cấu trúc gọi là thụ thể trên tế bào đích, đặt ra các quá trình sinh hóa tiếp theo trong đó. Khả năng của cá như lươn điện, stargazers và tia ngư lôi để tạo ra điện trường là kết quả của quá trình điện hóa.Cá điện sở hữu các tế bào chuyên biệt gọi là electrocytes.Các protein vận chuyển liên kết với các ion kali và natri dương tính trong tế bào và mang chúng đi, xây dựng một điện tích trong tế bào.Khi cần điện này, một phần của hệ thống thần kinh được gọi là hạt nhân chỉ huy tủy sẽ gửi một xung điện cho các tế bào thần kinh khác, điều này kích hoạt giải phóng chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine.Các liên kết chất dẫn truyền thần kinh với các thụ thể acetylcholine của các tế bào điện âm, gây ra sự giải phóng điện tích tế bào điện tử.
batter Ống điện sử dụng các quy trình điện hóa để lưu trữ và giải phóng điện.Phản ứng hóa học trong các tế bào điện tạo nên pin tạo ra sự khác biệt giữa hai nửa của mỗi tế bào, tạo ra dòng điện.Pin sạc tạo ra điện với các phản ứng hóa học có thể đảo ngược, và do đó có thể được trả lại cho cấu hình hóa học ban đầu của chúng nếu điện được áp dụng từ một nguồn bên ngoài.Các phản ứng trong pin không thể điều trị được không có chất lượng này, mặc dù chúng thường tạo ra nhiều năng lượng điện hơn pin sạc có thể cung cấp trong một lần sạc. Nhiều phản ứng hóa học khác nhau được sử dụng trong pin.Pin niken-cadmium, thường được sử dụng trong đèn và các thiết bị gia dụng, dựa trên các phản ứng riêng biệt của cadmium và niken với kiềm, thường là dung dịch kali hydroxit (KOH) và nước.Pin hydride kim loại niken là tương tự nhau, nhưng thay thế cadmium bằng một hợp chất intermetallic được làm từ mangan, nhôm hoặc coban trộn với các kim loại đất hiếm như praseodymium, lanthanum và cerium.Pin lithium có thể sử dụng nhiều phản ứng liên quan đến các hợp chất lithium, với loại phổ biến nhất sử dụng mangan dioxide (MNO2) và dung dịch lithium perchlorate (Liclo
4), DImethoxyethane (C 4 H 10 O 2 ) và propylene cacbonat (C 4 H 6 O 3).Phản ứng trong một chất chứa các ion tự do, được gọi là chất điện phân.Các chất điện phân được tan chảy hoặc hòa tan trong dung môi, và hai điện cực, được gọi là cực dương và cực âm, được ngâm trong đó.Khi một điện thế được áp dụng giữa các điện cực, điện bắt đầu chảy giữa chúng và mỗi điện cực bắt đầu thu hút các ion với điện tích đối diện của chính nó.Các ion tăng hoặc mất các electron cho các điện cực, gây ra quá trình oxy hóa các phân tử gần cực dương và giảm các loại gần catốt.Điện phân được sử dụng trong nhiều lĩnh vực của các quy trình công nghiệp, bao gồm cả luyện kim, sản xuất các hóa chất như kali clorat và (KCLO 3 ) axit trifluoroacetic (C 2 HF 3Các yếu tố phản ứng không được tìm thấy ở dạng nguyên tố của chúng trong tự nhiên, chẳng hạn như natri và magiê.