«Anode» og «katode» er grunnleggende termer som brukes i elektrokjemi og elektroniske kretser. Disse to typene elektroder spiller viktige roller i en rekke systemer, fra enkle batterier til avanserte teknologier.
La oss undersøke forskjellene deres, positive og negative etiketter, og hvordan du enkelt kan vite hvilken som er negativ eller positiv.
Innholdsfortegnelse
Hva er en elektrode?
Det er viktig at du forstår den generelle ideen om hva en elektrode egentlig er før du går inn i vanskelighetene ved hva en katode eller en anode er. I den mest grunnleggende forstand er en elektrode et materiale som hjelper til med ledning av elektrisitet, slik at elektrisk strøm kan komme inn eller ut av et ikke-metallisk medium, for eksempel en elektrolysecelle.
Enkelt sagt fungerer en elektrode som en leder for å få elektrisk kontakt med en ikke-metallisk komponent i kretsen.
Hva er en anode?
Polariteten til en elektrode, enten det er en anode eller katode, er avhengig av kretstypen. Anoden er elektroden der oksidasjon skjer, noe som resulterer i tap av elektroner. Ser vi på hva som skjer i en galvanisk celle (som konverterer kjemisk energi til elektrisk, for eksempel et batteri som utlades), fungerer anoden som den negative elektroden siden, under oksidasjon, blir elektroner etterlatt på elektroden og strømmer gjennom den eksterne kretsen.
Omvendt, i elektrolyse, hvor en elektrisk strøm driver elektronstrømmen i motsatt retning, blir anoden den positive elektroden.
Hva er en katode?
Bildekreditt: Raspberry Pi
Katoden fungerer som stedet der reduksjonen skjer, noe som letter forsterkningen av elektroner. I en galvanisk celle fungerer den som den positive elektroden siden ioner gjennomgår reduksjon ved å hente elektroner fra elektroden og deretter plate ut.
På den annen side, i elektrolyse, er katoden den negative terminalen, og tiltrekker seg positive ioner fra løsningen.
Anode vs. katode: Klargjøring av polaritet
I utgangspunktet ble elektrisitet antatt å flyte fra positiv til negativ, det motsatte av det vi nå forstår er sant. Denne tidlige misforståelsen har fått noen til å assosiere anoden med negativitet og katoden med positivitet.
Men med riktig forståelse av rollene til oksidasjon og reduksjon i hver elektrode, blir det lett å identifisere hvilken som er anoden eller katoden – dette er avhengig av kretstypen.
Hva er en elektrolytt i et batteri?
Bildekreditt: Tinux/gringer/Wikimedia Commons
I batterier refererer elektrolytten til mediet som tillater flyt av ioner mellom anoden og katoden mens de holder dem elektrisk nøytrale. Denne ioniske bevegelsen er avgjørende for de kjemiske reaksjonene som oppstår under lade- og utladningsprosessene. For å lære mer om dette, les hvordan litium-ion EV-batterier fungerer.
Hvilken er positiv?
For å forstå polaritetene når man snakker om elektroder i en celle eller krets, er det viktig å vurdere de to reaksjonene som finner sted på de to stedene. I en galvanisk celle gjennomgår anoden oksidasjon og fungerer som den negative elektroden, mens den i elektrolyse blir den positive elektroden. Motsatt letter katoden reduksjon og fungerer som den positive elektroden i en galvanisk celle, men fungerer som den negative terminalen i elektrolyse.