Hva er en elektrolysekatode?

En elektrolysekatode er den noden som kationer, de positivt ladede ionene i en elektrolysedekomponering samles. Elektrolyse refererer til prosessen med å føre en direkte elektrisk strøm gjennom en kjemisk løsning som består av positive og negative ioner. Det utføres ved å plassere to elektroder, hver en leder av elektrisitet festet til en ekstern strømkilde, i en kjemisk løsning for å gi det ønskede resultatet - en separasjon av løsningen i dens grunnioner. Elektrodene er katoden og anoden, og anoden er den noden som anioner, negativt ladede ioner samles i.

Elektrolysekatoden er vanligvis laget av silisium, grafitt eller et metall som kobber, stål eller litiumjernfosfat. Hensikten med katoden er å gi ut elektroner, noe som får den til å ha en generell negativ ladning som tiltrekker seg alle kationer som finnes i løsningen. Prosessen som disse kationene vandrer til elektrolysekatoden er kjent som reduksjon. Sammen med oksidasjon, prosessen der anioner vandrer til anoden, gjør reduksjon det mulig å dekomponere en løsning.

Elektrolyse, og i forlengelsen av ideen om elektrolysekatoden, ble først pioner av William Nicholson og Anthony Carlisle i 1800. Nicholson og Carlisle ønsket å gjenskape et tidligere eksperiment av Alessandro Volta, en italiensk forsker som oppdaget at en strøm kan produseres ved å bruke to metaller festet til enhver leder - for eksempel muskelvev eller saltlake. Etter Voltaes funn, satte Nicholson og Carlisle opp eksperimentet på lignende måte ved bruk av metallplater, en leder og et elektroskop for å måle endringer i elektrisk ladning.

Det var vanskelig å etablere og opprettholde kontakt mellom platene og elektronoskopet, så Nicholson og Carlisle brukte vann som bindemiddel. Da de gjennomførte eksperimentet, ble de sjokkerte over å finne at vannet dekomponerte til positive hydrogenioner som fremsto som hydrogengass og negative oksygenioner, som viste seg å være oksygengass. Uforvarende hadde de to britiske forskerne nettopp oppdaget den kjemiske prosessen med elektrolyse og betegnet viktigheten av elektrolysekatoden.

Det er mange kommersielle og industrielle anvendelser for en elektrolysekatode. Disse bruksområdene inkluderer oppladbare oppladbare batterier; produsere store mengder hydrogengass, kloroppløsning og natriumhydroksyd gjennom saltvannselektrolyse; og galvanisering av forskjellige materialer for å gjøre dem sterkere og mer pålitelige. Uten denne viktige elektroden ville mange kjemiske prosesser som moderne industrier er avhengig av ikke eksistere.