Co je pozitivní katoda?
Pozitivní katoda je druh katody, vodič, kde elektrický proud opouští elektrický aparát. To je obyčejně nalezené v galvanických buňkách takový jako běžící baterie, kde to dodává elektrony k napájení obvodu. V těchto elektrických buňkách se elektrony pohybují směrem k pozitivní katodě z vnějšku buňky, zatímco kladné ionty se pohybují směrem k pozitivní katodě zevnitř buňky. Obecně platí, že zařízení dodávající elektrickou energii následují tento vzor a obsahují pozitivní katody.
Ačkoli je katoda běžně známá jako záporná elektroda, jedná se pouze o běžnou charakteristiku a nikoli o skutečnou definici. Tento předpoklad je založen na pohybu kationtů nebo kladně nabitých iontů směrem ke katodě a aniontů nebo záporně nabitých iontů směrem k další elektrodě, která se nazývá anoda. V pozitivní katodě se může pohyb kationtů směrem k jinému zdroji pozitivního náboje zdát kontraintuitivní. Tento pohyb je však poháněn spíše gradientem chemické koncentrace než potenciálem elektrického náboje.
Pozitivní katody se často vyskytují v galvanických buňkách, které jsou tvořeny dvěma samostatnými poločlánky spojenými solným můstkem nebo membránou. Každý poločlánek obsahuje kov ve styku s elektrolytem, kterým může být buď materiál nebo solný roztok, který obsahuje ionty tohoto konkrétního kovu. Pohyb iontů do katody a postup chemických reakcí umožňují galvanickému článku generovat elektrickou energii z chemické energie. Pozitivní katoda bude místem redukce, když se kationty v roztoku stanou elektricky neutrální, když se připojí k pevnému kovu. To generuje odtok elektrického proudu z katody spolu s přílivem elektronů potřebných ke snížení kationtů.
Baterie obvykle obsahují mnoho z těchto galvanických článků, které dodávají dostatek energie pomocí výše uvedeného principu. Nakonec se všechny kationty přesunou do katody a nenechají žádné další ionty, aby pokračovaly v reakci. V tomto okamžiku bude využita schopnost baterie generovat energii.
Dobíjecí baterie mohou vést proud v opačném směru a obnovit tak elektrochemické články na jejich původní podmínky. Tyto baterie využívají skutečnosti, že mnoho chemických reakcí vytvářejících energii je reverzibilních. V nabíjecí baterii se pozitivní elektroda přepne z katody na anodu, když chemická reakce probíhá obráceně. Elektrony odtékají z jednou pozitivní katody a kovové ionty opouštějí katodu, aby se znovu připojily k elektrolytu nebo se rozpustily zpět do solného roztoku.