電解カソードとは？

電解カソードは、電解分解の正に帯電したイオンである陽イオンが集まるノードです。 電気分解とは、陽イオンと陰イオンからなる化学溶液に直流電流を流すプロセスのことです。 これは、それぞれが外部電源に接続された電気伝導体である2つの電極を化学溶液に入れて、目的の結果、つまり溶液を塩基性イオンに分離することによって実行されます。 電極は陰極と陽極であり、陽極は陰イオン、負に帯電したイオンが集まるノードです。

電解カソードは通常、シリコン、グラファイト、または銅、鋼、リン酸鉄リチウムなどの金属で作られています。 陰極の目的は、電子を放出し、溶液に含まれるすべての陽イオンを引き付ける全体的に負の電荷を持つようにすることです。 これらのカチオンが電解カソードに移動するプロセスは、還元として知られています。 陰イオンが陽極に移動するプロセスである酸化とともに、還元により溶液の分解が起こります。

電解と、ひいては電解カソードの概念は、1800年にウィリアム・ニコルソンとアンソニー・カーライルによって最初に開拓されました。ニコルソンとカーライルは、電流を使用して電流を生成できることを発見したイタリアの科学者アレッサンドロ・ボルタによる以前の実験を再現したいと考えました任意の導体に付着した2つの金属-たとえば、筋肉組織またはブライン。 ボルタの調査結果に続いて、ニコルソンとカーライルは、金属板、導体、および電気スコープを使用して同様の方法で実験をセットアップし、電荷の変化を測定しました。

プレートと電気鏡の間の接触を確立して維持することは困難であったため、ニコルソンとカーライルは結合剤として水を使用しました。 彼らが実験を行ったとき、彼らは水が水素ガスとして現れる正の水素イオンと酸素ガスであることが判明した負の酸素イオンに分解していることを知ってショックを受けました。 偶然にも、2人の英国の科学者は、電気分解の化学プロセスを発見したばかりで、電気分解カソードの重要性を示していました。

電解カソードには多くの商業的および産業的用途があります。 これらの用途には、充電式バッテリーの再充電が含まれます。 塩水電解により大量の水素ガス、塩素溶液、水酸化ナトリウムを生成します。 そして、それらをより強く、より信頼できるものにするために、さまざまな材料を電気めっきします。 この重要な電極がなければ、現代の産業が依存する多くの化学プロセスは存在しません。