¿Qué es un cátodo de electrólisis?
Un cátodo de electrólisis es el nodo en el que se reúnen los cationes, los iones cargados positivamente de una descomposición de electrólisis. La electrólisis se refiere al proceso de pasar una corriente eléctrica directa a través de una solución química que consiste en iones positivos y negativos. Se realiza colocando dos electrodos, cada uno un conductor de electricidad unido a una fuente de energía externa, en una solución química para producir el resultado deseado, una separación de la solución en sus iones básicos. Los electrodos son el cátodo y el ánodo, siendo el ánodo el nodo en el que se reúnen los aniones, iones cargados negativamente.
El cátodo de electrólisis generalmente está hecho de silicio, grafito o metal como el cobre, el acero o el fosfato de hierro de litio. El propósito del cátodo es entregar electrones, lo que hace que tenga una carga negativa general que atraiga todos los cationes contenidos en la solución. El proceso por el cual estos cationes migran al cátodo de electrólisis se conoce como reducción.Junto con la oxidación, el proceso por el cual los aniones migran al ánodo, la reducción permite que ocurra la descomposición de una solución.
La electrólisis y, por extensión, la noción del cátodo de electrólisis, fue pionero por William Nicholson y Anthony Carlisle en 1800. Nicholson y Carlisle deseaban replicar un experimento anterior de Alessandro Volta, un científico italiano que descubrió que una corriente puede ser producida utilizando dos metales adjuntas para conductores Muscle o Brine. Siguiendo los hallazgos de Volta, Nicholson y Carlisle establecieron su experimento de manera similar usando placas de metal, un conductor y un electroscopio para medir los cambios en la carga eléctrica.
Fue difícil establecer y mantener el contacto entre las placas y el electroscopio, por lo que Nicholson y Carlisle usaron agua como agente de unión. Mientras realizaban el experimento, ellosse sorprendieron al descubrir que el agua se descomponía en iones de hidrógeno positivos que aparecían como gas de hidrógeno e iones negativos de oxígeno, que resultó ser gas oxígeno. Inadvertidamente, los dos científicos británicos acababan de descubrir el proceso químico de la electrólisis y denotar la importancia del cátodo de electrólisis.
Hay muchos usos comerciales e industriales para un cátodo de electrólisis. Estos usos incluyen la recarga de baterías recargables; producir grandes cantidades de gas de hidrógeno, solución de cloro e hidróxido de sodio a través de la electrólisis de agua salada; y electroplacando varios materiales para hacerlos más fuertes y más confiables. Sin este importante electrodo, muchos procesos químicos en los que dependen las industrias modernas no existirían.