Co to jest anoda węglowa?

Elektrody węglowe są bardzo przydatne w niektórych reakcjach elektrochemicznych z powodu kilku korzystnych właściwości. Reakcje elektrochemiczne obejmują transport elektronów z jednego miejsca do drugiego i, jeśli są odpowiednio skonfigurowane, w rezultacie dają użyteczne prądy elektryczne. Energia elektryczna może być przechowywana, wytwarzana lub spożywana w reakcjach, które są stosowane w akumulatorach, wytwarzanie metali przemysłowych i chemikaliów, kondensatorów i ogniw paliwowych.

elektrody są stałą powierzchnią, na której występują reakcje elektrochemiczne płynów. Anoda ma ładunek dodatni i przyciąga elektrony, podczas gdy katoda ma ładunek ujemny i przyciąga jony dodatnie. Przez wymianę elektronów z katody na anodę powstaje prąd elektryczny. Węgiel może podawać zarówno anodę lub katodę; Jednak w obu zastosowaniach węgiel jest zwykle łączony z innymi pierwiastkami w celu zwiększenia przewodności.

W chemii organicznej węgiel jest często uważany za cząsteczki węglowodorowe,Kluczowe związki życia i wcześniej żywej materii. Elektrochemicy myślą o węglu w swoich stałych stanach grafitu i podobnych, prawie czystej formie węgla. Węgiel związany prawie wyłącznie z innymi atomami węgla osiąga wysoki stopień delokalizowanych elektronów, które czyni go dobrym przewodnikiem. Anoda węglowa jest ulubionym wyborem w elektrochemii z innych powodów, w tym nietoksyczności, niskiej kosztu i elastyczności.

Pierwsze zastosowanie węgla jako materiału katodowego wykazano w 1792 r., Kiedy grafit z powodzeniem zastąpił metale we wczesnych bateriach eksperymentalnych. W akumulatorze energia jest przechowywana w potencjału elektrochemicznym reagentów i w razie potrzeby uwalniana.

Elektroniczne kondensatory wykonane z ładunku elektrycznego w magazynie węglowym między podwójnymi elektrodami węglowymi o ogromnej powierzchni. Jedna strona podwójnej warstwy działa jak katoda węglowa, a druga jako anoda węglowa. PozytywY Nadżę jony przylegające do strony katodowej i negatywnie ładuje przyleganie do strony anodowej. Po zwolnieniu elektrony są uwalniane do obwodu.

Uformowana anoda węglowa wykonana z sztucznego grafitu jest wykorzystywana do dużej produkcji chloru, aluminium i krzemu. Produkcja węglika wapnia, żółtego fosforu i ferroalloysów wykorzystuje anody węglowe. Procesy te wymagają energii. Anoda węglowa jest stopniowo spożywana w trakcie procesu, tracąc węgiel jako dwutlenek węgla. Anody tracą wydajność podczas degradacji, co skłoniło stosowanie anod tlenku metalu w nowoczesnych zakładach produkcyjnych chloru.

W ogniwach paliwowych elektryczność jest pobierana bezpośrednio z anody reakcji elektrochemicznej - bardzo wydajna konwersja w porównaniu z energią generowaną pośrednio poprzez spalanie paliw w celu napędzania sprzętu mechanicznego. Paliwo jest zwykle gazem wodorowym, a utleniacz jest tlenem z powietrza. Komórka mieszanka anode-elektrolit-cathode jest bardzo cienka i jest pakowana wBloki ponad 400 komórek rozmieszczone szeregowo. Anoda węglowa pełni funkcję elektrochemiczną, ale służy również jako sposób na rozproszenie drogich metalicznych katalizatorów.