Qu'est-ce qu'une cathode d'électrolyse?
Une cathode d'électrolyse est le nœud auquel les cations, les ions chargés positivement d'une décomposition d'électrolyse, se rassemblent. L'électrolyse fait référence au processus de passage d'un courant électrique direct à travers une solution chimique composée d'ions positifs et négatifs. Il est effectué en plaçant deux électrodes, chacun un conducteur d'électricité attaché à une source d'alimentation externe, dans une solution chimique afin de produire le résultat souhaité - une séparation de la solution en ses ions basiques. Les électrodes sont la cathode et l'anode, l'anode étant le nœud auquel les anions, les ions chargés négativement, se rassemblent.
La cathode d'électrolyse est généralement fabriquée à partir de silicium, de graphite ou d'un métal comme le cuivre, l'acier ou le phosphate de fer au lithium. Le but de la cathode est de distribuer des électrons, ce qui l'a fait avoir une charge négative globale qui attire tous les cations contenues dans la solution. Le processus par lequel ces cations migrent vers la cathode d'électrolyse sont connus sous le nom de réduction.Avec l'oxydation, le processus par lequel les anions migrent vers l'anode, la réduction permet à la décomposition d'une solution.
L'électrolyse et, par extension, la notion de cathode d'électrolyse, a d'abord été lancée par William Nicholson et Anthony Carlisle en 1800. Nicholson et Carlisle souhaitaient reproduire une expérience antérieure d'Alessandro Volta, un scientifique italien qui a découvert qu'un courant peut être produit en utilisant deux métaux attachés à tout conducteur - des tissus musculaires - des tissus musculaires, pour une instance. Après les résultats de Volta, Nicholson et Carlisle ont mis en place leur expérience de manière similaire en utilisant des plaques métalliques, un conducteur et un électroscope pour mesurer les changements de charge électrique.
Il était difficile d'établir et de maintenir le contact entre les plaques et l'électroscope, de sorte que Nicholson et Carlisle ont utilisé l'eau comme agent de liaison. Alors qu'ils mettaient l'expérience, ilsont été choqués de constater que l'eau se décomposait en ions hydrogène positifs qui apparaissaient sous forme d'hydrogène gazeux et d'ions oxygène négatifs, qui se sont avérés être de l'oxygène gazeux. Par inadvertance, les deux scientifiques britanniques venaient de découvrir le processus chimique de l'électrolyse et indiquaient l'importance de la cathode d'électrolyse.
Il existe de nombreuses utilisations commerciales et industrielles pour une cathode d'électrolyse. Ces utilisations comprennent la recharge des batteries rechargeables; produisant de grandes quantités d'hydrogène gazeux, de solution de chlore et d'hydroxyde de sodium par électrolyse en eau salée; et électroplater divers matériaux afin de les rendre plus forts et plus fiables. Sans cette importante électrode, de nombreux processus chimiques sur lesquels dépendent les industries modernes n'existeraient pas.