전기 화학 공정이란?

전기 화학 공정은 전류의 이동을 야기하거나 야기하는 화학 반응이다. 이들 공정은 한 원자 또는 분자가 다른 원자 또는 분자로 전자를 잃는 산화-환원 반응의 한 유형이다. 전기 화학적 반응에서, 반응에서 원자 또는 분자는 다른 반응과 비교하여 서로 비교적 멀리 떨어져있어서, 전자가 더 멀리 이동하도록하여 전류를 생성시킨다. 많은 자연 현상은 금속의 부식, 일부 바다 생물의 전기장 생성 능력, 인간과 다른 동물의 신경계 작용과 같은 전기 화학적 과정에 기초합니다. 또한 현대 기술에서 중요한 역할을하며 배터리에 전력을 저장하는 데 가장 중요하며 전기 산업이라는 전기 화학 공정이 현대 산업에서 중요합니다.

원시 동물에서도 발견되는 단순한 반응과 본능적 인 행동에서 인간의 복잡한 학습 및 추론 능력에 이르기까지 신경계의 활동은 전기 화학적 과정에 달려 있습니다. 뉴런은 전기 화학 공정을 사용하여 신경계를 통해 정보를 전송하여 신경계가 자신과 신체의 다른 부분과 통신 할 수 있도록합니다. 신호를 보내기 위해, 뉴런의 화학 과정은 신경 세포와 이웃 세포 사이의 접촉 지점 인 시냅스에 도달 할 때까지 축색 돌기 (axon)라고 불리는 길쭉한 구조를 통해 전달되는 전기 충격을 생성합니다. 시냅스에서 전기는 신경 전달 물질이라 불리는 화학 물질의 방출을 유발하는데, 이는 시냅스를 통과하여 신호를 보내는 세포로 전달됩니다. 신경 전달 물질은 표적 세포의 수용체라고 불리는 구조와 화학적으로 결합하여 그 안에 추가적인 생화학 적 과정을 시작합니다.

전기장을 생산하는 전기 뱀장어, 스타 게이저 및 어뢰와 같은 어류의 능력은 전기 화학 공정의 결과입니다. 전기 어류는 전기 세포라고 불리는 특수한 세포를 가지고 있습니다. 수송 단백질은 세포에서 양성 칼륨 및 나트륨 이온과 결합하여 세포에서 전하를 축적하여 운반합니다. 이 전기가 필요할 때, 골수 명령 핵이라고 불리는 신경계의 일부가 다른 신경 세포에 전기 충격을 보내서 신경 전달 물질 아세틸 콜린의 방출을 유발합니다. 신경 전달 물질은 전기 세포의 아세틸 콜린 수용체와 결합하여 전기 세포 전하의 방출을 유발한다.

전기 배터리는 전기 화학 공정을 사용하여 전기를 저장하고 방출합니다. 배터리를 구성하는 전기 전지 내 화학 반응은 각 셀의 두 절반 사이에 전하 차이를 만들어 전류를 생성합니다. 충전식 배터리는 가역적 인 화학 반응으로 전기를 생산하므로 외부에서 전기를 공급하면 원래의 화학 구성으로 되돌릴 수 있습니다. 재충전 불가능한 배터리에서의 반응은 이러한 품질을 갖지 않지만, 충전식 배터리가 단일 충전으로 제공 할 수있는 것보다 더 많은 전력을 생산하지만 일반적으로이 품질을 갖지 않습니다.

배터리에는 다양한 화학 반응이 사용됩니다. 조명 및 가전 제품에 일반적으로 사용되는 니켈-카드뮴 배터리는 카드뮴과 니켈과 알칼리성, 일반적으로 수산화 칼륨 (KOH) 용액과 물을 분리 한 반응을 기반으로합니다. 니켈-금속 수 소화물 배터리는 유사하지만 카드뮴을 망간, 알루미늄 또는 코발트로 만든 금속 간 화합물, 프라세오디뮴, 란탄 및 세륨과 같은 희토류 금속과 혼합 된 금속 간 화합물로 대체하십시오. 리튬 배터리는 이산화망간 (MnO 2 )과 과염소산 리튬 (LiClO 4 ), 디메 톡시 에탄 (C 4 H 10 O 2 ) 및 프로필렌 카보네이트 (C)를 사용하는 가장 일반적인 유형의 리튬 화합물과 관련된 다양한 반응을 사용할 수 있습니다 4 H 6 O 3 ).

전기 분해는 전해질이라고하는 자유 이온을 함유 한 물질에서 화학 반응을 유발하기 위해 전류가 사용되는 전기 화학 공정입니다. 전해질은 용매에 용해 또는 용해되고, 양극 및 음극으로 불리는 2 개의 전극이 그 안에 침지된다. 전극 사이에 전위가 가해지면 전극 사이에 전기가 흐르기 시작하고 각 전극은 자체 전하와 반대로 이온을 끌어 당기기 시작합니다. 이온은 전극으로 전자를 얻거나 잃어 양극 근처의 분자 산화와 음극 근처의 분자 산화를 유발합니다. 전기 분해는 야금, 염소산 칼륨 및 (KClO 3 ) 트리 플루오로 아세트산 (C 2 HF 3 O 2 )과 같은 화학 물질의 생산, 및 이들에서 찾을 수없는 반응성이 높은 원소의 추출을 포함하여 많은 산업 공정 영역에서 사용됩니다. 나트륨 및 마그네슘과 같은 자연의 원소 형태.

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