Vad är en elektrolyskatod?

En elektrolyskatod är noden vid vilken katjoner, de positivt laddade jonerna för en elektrolysnedbrytning, samlas. Elektrolys avser processen att passera en direkt elektrisk ström genom en kemisk lösning bestående av positiva och negativa joner. Det utförs genom att placera två elektroder, var och en en ledare av elektricitet fäst vid en extern kraftkälla, i en kemisk lösning för att producera det önskade resultatet - en separering av lösningen i dess grundjoner. Elektroderna är katoden och anoden, anoden är noden vid vilken anjoner, negativt laddade joner, samlas.

Elektrolyskatoden är vanligtvis tillverkad av kisel, grafit eller en metall såsom koppar, stål eller litiumjärnfosfat. Syftet med katoden är att ge ut elektroner, vilket får den att ha en övergripande negativ laddning som lockar alla katjoner som finns i lösningen. Processen genom vilken dessa katjoner migrerar till elektrolyskatoden kallas reduktion.Tillsammans med oxidation, processen genom vilken anjoner migrerar till anoden tillåter reduktion nedbrytning av en lösning.

Electrolysis and, by extension, the notion of the electrolysis cathode, was first pioneered by William Nicholson and Anthony Carlisle in 1800. Nicholson and Carlisle wished to replicate an earlier experiment by Alessandro Volta, an Italian scientist who discovered that a current can be produced using two metals attached to any conductor — muscle tissue or brine, for instance. Efter Voltas resultat inrättade Nicholson och Carlisle sitt experiment på liknande sätt med hjälp av metallplattor, en ledare och ett elektroskop för att mäta förändringar i elektrisk laddning.

Det var svårt att etablera och upprätthålla kontakten mellan plattorna och elektroskopet, så Nicholson och Carlisle använde vatten som bindande medel. När de genomförde experimentet, devar chockade över att upptäcka att vattnet sönderdelades till positiva vätejoner som verkade som vätgas och negativa syrejoner, vilket visade sig vara syregas. Oavsiktligt hade de två brittiska forskarna just upptäckt den kemiska processen för elektrolys och betecknade vikten av elektrolyskatoden.

Det finns många kommersiella och industriella användningsområden för en elektrolyskatod. Dessa användningar inkluderar laddning av laddningsbara batterier; producera stora mängder vätgas, klorlösning och natriumhydroxid genom saltvattenelektrolys; och elektroplätering av olika material för att göra dem starkare och mer pålitliga. Utan denna viktiga elektrod skulle många kemiska processer som moderna industrier beror inte existera.