Электрохимическая ячейка — это устройство с двумя проводящими электродами — одним положительным и другим отрицательным — изготовленными из разных материалов (обычно металлов) и погруженными в электролит, химический раствор, который позволяет положительным ионам от отрицательного электрода проходить к положительному электроду и создавать электрический заряд. Батарейных блоков может быть один или несколько.
В электролитической ячейке химические процессы ускоряются за счет электрической энергии . Химическая энергия преобразуется из электрической энергии с ее помощью. Существуют два разных типа электролитических ячеек.
Это электролитическая ячейка и гальванический или вольтов элемент. Гальванические или вольтов элементы, которые являются примерами электрохимических ячеек, преобразуют химическую энергию в электрическую, а электролитические ячейки делают обратное. Две полуячейки составляют электрохимическую ячейку. Анод и электролит, которые могут быть или не быть одинаковыми в двух полуячейках, составляют каждую из них.
Каковы основные части электрохимической ячейки?
Основными частями электрохимической ячейки являются:
Электрод
Это твердые электрические проводники, используемые в электрохимических ячейках, изготовленных из материалов, обладающих отличными проводящими свойствами, таких как металлы. Они бывают двух видов:
- Анод: Участок ячейки, где происходит окисление, называется анодом.
- Катод: Область клетки, где происходит восстановление.
электролит
Электролит — это вещество, находящееся между электродами, которое при растворении в полярных растворителях, таких как вода, образует легко перемещающиеся ионы , в результате чего образуется электропроводящий раствор.
Соляной мост
Окислительная и восстановительная фазы электрохимической ячейки соединены солевым мостиком , замыкающим цепь . Она заполнена раствором KCl и другими насыщенными растворами солей.
Мост необходим для перемещения ионов раствора между полуэлементами, что необходимо для протекания реакции. Иллюстрацией солевого моста может служить фильтровальная бумага, погруженная в раствор нитрата калия или хлорида натрия.
Читайте также: Что такое электроосаждение?
Какие существуют типы электрохимических ячеек?
Большинство электрохимических ячеек попадают в одну из двух категорий:
- Гальванические элементы или элементы питания
- Электролитические ячейки
Гальваническая ячейка
Химическая энергия преобразуется в электрическую энергию с помощью гальванических элементов. В гальваническом элементе происходят самопроизвольные реакции. Это означает, что в результате окислительно-восстановительных процессов образуются электроны.
Электрод и катод в гальваническом элементе заряжены отрицательно и положительно. Солевые мостики и две отдельные секции или половины составляют гальванический элемент.
Электролитическая ячейка
В электролитической ячейке электрическая энергия преобразуется в молекулярную энергию . В электролитической ячейке происходят несамопроизвольные окислительно-восстановительные реакции. Это означает, что электрическая энергия из внешних источников используется для производства электронов.
Этот тип имеет положительно заряженный анод и отрицательно заряженный катод. Обычно электролитическая ячейка имеет только одну камеру.
