Was ist eine Kohlenstoffanode?
Kohlenstoffelektroden sind bei einigen elektrochemischen Reaktionen aufgrund mehrerer günstiger Eigenschaften sehr nützlich. Elektrochemische Reaktionen umfassen den Transport von Elektronen von einem Ort zum anderen und ergeben, wenn sie angemessen konfiguriert sind, nützliche elektrische Ströme infolgedessen. Elektrizität kann in den Reaktionen gespeichert, erzeugt oder verbraucht werden, die in Batterien verwendet werden, die Produktion von Industriemetallen und Chemikalien, Kondensatoren und Brennstoffzellen. Die Anode hat eine positive Ladung und zieht Elektronen an, während die Kathode eine negative Ladung hat und die positiven Ionen anzieht. Durch den Austausch von Elektronen aus der Kathode zur Anode wird der elektrische Strom festgelegt. Kohlenstoff kann sowohl eine Anode als auch eine Kathode dienen; In beiden Anwendungen wird Kohlenstoff jedoch normalerweise mit anderen Elementen kombiniert, um die Leitfähigkeit zu erhöhen.Schlüsselverbindungen des Lebens und der zuvor lebenden Materie. Elektrochemisten denken an Kohlenstoff in seinen festen Zuständen von Graphit und ähnlichen, fast reinen Kohlenstoffformen. Der Kohlenstoff, der fast ausschließlich an andere Kohlenstoffatome gebunden ist, erreicht ein hohes Maß an delokalisierten Elektronen, die es zu einem guten Leiter machen. Eine Kohlenstoffanode ist aus anderen Gründen eine bevorzugte Wahl in der Elektrochemie, einschließlich Nicht-Toxizität, niedriger Kosten und Flexibilität.
Die erste Verwendung von Kohlenstoff als kathodisches Material wurde 1792 nachgewiesen, als Graphit in einigen experimentellen frühen Batterien erfolgreich Metalle ersetzte. In einer Batterie wird Energie im elektrochemischen Potential der Reaktanten gespeichert und nach Bedarf freigesetzt.
Elektronische Kondensatoren aus Kohlenstoffspeicher elektrischer Ladung zwischen doppelten Kohlenstoffelektroden der immensen Oberfläche. Eine Seite der Doppelschicht wirkt als Kohlenstoffkathode und die andere als Kohlenstoffanode. Der positiveivaly lud Ionen an der kathodischen Seite klammern und negativ auf die anodische Seite klammern. Beim Entladen werden Elektronen an den Schaltkreis freigegeben.
Eine geformte Kohlenstoffanode aus künstlichem Graphit wird in der großräumigen Produktion von Chlor, Aluminium und Silizium verwendet. Die Produktion von Calciumcarbid, gelbem Phosphor und Ferroalloys verwendet Kohlenstoffanoden. Diese Prozesse erfordern Energie. Die Kohlenstoffanode wird allmählich konsumiert und verliert Kohlenstoff als Kohlendioxid. Die Anoden verlieren die Effizienz, wenn sie sich verschlechtern, was die Verwendung von Metalloxid -Anoden in modernen Chlorherstellungsanlagen veranlasst.
In Brennstoffzellen wird Strom direkt aus der Anode der elektrochemischen Reaktion gezogen - eine sehr effiziente Umwandlung im Vergleich zu Energie, die indirekt durch Verbrennung von Kraftstoffen zum Antrieb mechanischer Geräte erzeugt wird. Der Brennstoff ist normalerweise Wasserstoffgas und das Oxidationsmittel ist Sauerstoff aus der Luft. Die Anode-Elektrolyt-Mix-Cathode-Zelle ist sehr dünn und in verpacktBlöcke von mehr als 400 Zellen, die in Reihe angeordnet sind. Die Kohlenstoffanode führt eine elektrochemische Funktion aus, dient aber auch als Möglichkeit, teure metallische Katalysatoren zu zerstreuen.