Co to jest katoda elektrolizy?
Katoda elektrolizy to węzeł, przy którym gromadzą się kation, dodatnio naładowane jony rozkładu elektrolizy. Elektroliza odnosi się do procesu przekazywania bezpośredniego prądu elektrycznego przez roztwór chemiczny składający się z jonów dodatnich i ujemnych. Jest to wykonywane przez umieszczanie dwóch elektrod, każdy z przewodnikiem energii elektrycznej przymocowanej do zewnętrznego źródła zasilania, w roztworze chemicznym w celu uzyskania pożądanego rezultatu - podział rozwiązania na jego podstawowe jony. Elektrody są katodą i anodą, anodą to węzeł, przy którym gromadzą się aniony, ujemnie naładowane jony.
Katoda elektrolizy jest zwykle wykonana z krzemu, grafitu lub metalu, takiego jak fosforan miedzi, stali lub litu żelaza. Celem katody jest wydawanie elektronów, powodując, że ma on ogólny ładunek ujemny, który przyciąga wszystkie kationy zawarte w roztworze. Proces, w którym kationy migrują do katody elektrolizy, jest znany jako redukcja.Wraz z utlenianiem, procesem, w którym aniony migrują do anody, redukcja pozwala na rozkład roztworu.
Elektroliza, a co za tym idzie, pojęcie katody elektrolizy zostały najpierw pionierne przez Williama Nicholsona i Anthony'ego Carlisle'a w 1800 roku. Nicholson i Carlisle chcieli powtórzyć wcześniejszy eksperyment autorstwa Alessandro Volta, włoskiego naukowca, włoskiego naukowca. Po ustaleniach Volty Nicholson i Carlisle przedstawili swój eksperyment w podobny sposób przy użyciu metalowych płyt, przewodnika i elektroskopu do pomiaru zmian ładunku elektrycznego.
Trudno było ustanowić i utrzymywać kontakt między płytkami i elektroskopem, więc Nicholson i Carlisle używali wody jako środka wiążącego. Gdy przeprowadzili eksperyment, onibyli zszokowani, stwierdzili, że woda rozkładała się na dodatnie jony wodoru, które pojawiły się jako gaz wodoru i ujemne jony tlenu, które okazały się gazem tlenu. Nieumyślnie dwaj brytyjscy naukowcy właśnie odkryli proces chemiczny elektrolizy i oznaczyli znaczenie katody elektrolizy.
Istnieje wiele zastosowań komercyjnych i przemysłowych dla katody elektrolizy. Zastosowania te obejmują ładowanie akumulatorów; wytwarzanie dużych ilości gazu wodorowego, roztworu chloru i wodorotlenku sodu poprzez elektrolizę w wodzie słonej; i galwaniczne różne materiały, aby uczynić je silniejszymi i bardziej niezawodnymi. Bez tej ważnej elektrody nie istniałoby wiele procesów chemicznych, na których zależałoby współczesne branże.