Что такое анод что такое катод: что это такое, как их определить, применение

Содержание

Катод и анод — где минус, а где плюс? | Электроинформация

Где плюс, а где минус на аноде и катоде? На такой вопрос невозможно дать однозначного ответа. Потому как вопрос не полон. Иначе говоря, он не содержит всей нужной информации, необходимой для того, чтобы ответить адекватно. А значит, для того, чтобы дать ответ на этот вопрос, нужно получить дополнительные сведения. Эти сведения о том, где конкретно применяются два рассматриваемых электрода — анод и катод. Это необходимо потому, что для разных случаев применения электродов обозначение знака «−» или «+» определяется для анода и катода по-разному. То есть, эти знаки изменяются у анода и катода в зависимости от особенностей протекающих процессов. 

Где плюс, а где минус на аноде и катоде?

Во-первых, рассмотрим, что такое вообще катод и анод. Катод и анод — это электроды. Слово «электрод»  происходит от двух греческих слов — «электро» и «ὁδός «, которое означает «дорога, путь». То есть, путь для электрического тока. Считается, что это — электрический проводник, имеющий электронную проводимость. Электрод может находится в контакте с ионным проводником — электролитом. Можно считать, что в электролите происходит ионная проводимость. В качестве электролита может служить ионная жидкость, ионизированный газ или твёрдый электролит.

Считается, что слово «катод» происходит от греческого «κάθοδος». В переводе оно означает «путь вниз» или «возвращение». То есть, обычно подразумевается, что катод — это электрод, к которому направляется движение электронов во внешней цепи. А слово «анод» предположительно происходит от греческого слова «ἄνοδος». Переводится на русский язык как «путь вверх». Другими словами, чаще всего подразумевается, что анод является тем электродом, от которого электроны движутся во внешней цепи.

Во-вторых, надо рассмотреть, что такое плюс и минус в электротехнике. Под этими понятиями подразумевается направление течения электрического тока. Изначально направление движения тока считали от плюса к минусу. Однако, позднее это утверждение пересмотрели. Потому как стали считать электроны отрицательно заряженными частицами. Считается, что одноименные заряды отталкиваются друг от друга. С другой стороны, разноименные заряды притягиваются друг к другу. Разумеется, при этих условиях отрицательно заряженные электроны будут двигаться к плюсу. Потому считается, что течение электрического тока происходит от минуса к плюсу.

Но в электротехнических схемах движение тока показывается по-старому. То есть, от плюса к минусу. К тому же может существовать не только электронная проводимость. Электрический ток может протекать, например, и в электролитах. Где движение будет считаться от положительных ионов к отрицательным. Иначе говоря, направление движения электрического тока, а также его определение — искусственное соглашение. Принятое для удобства. Оно никак не объяснение явления электрического тока.

То есть, куда и откуда движется электрический ток в сущности не понятно. Потому стоит просто запомнить, когда анод и катод являются плюсом и минусом, а когда наоборот. Чаще всего понятия анода и катода упоминаются в трех областях их применения.

1) Во-первых, понятия анода и катода употребляется в электрохимии. В этом случае может быть два варианта применения.

а) Первый вариант — получении электроэнергии от химических элементов питания. По ГОСТу 15596-82 выходит, что

отрицательный электрод химического источника тока — электрод, который при разряде химического источника тока является анодом;

положительный электрод химического источника тока — электрод, который при разряде химического источника тока является катодом.

Считается, что у химического источника питания отрицательный заряд на аноде обеспечивается избытком электронов из-за собственной внутренней реакции окисления металла. А положительный заряд на катоде создается при протекании на нем реакции восстановления. К примеру, в батарейке минус – на цинковом стакане, а плюс – на угольном стержне. Коротко говоря, выходит, что плюс при разряде химического источника тока – на катоде, а минус – на аноде.

При разряде химического источника тока – плюс на катоде, а минус – на аноде

Для аккумулятора знак анода и катода меняется в зависимости от направления протекания тока. Потому как аккумулятор, в отличии от батарейки, можно перезаряжать. Считается, что при зарядке, у аккумулятора происходит изменение ролей анода и катода. То есть, обозначение плюс и минус на аккумуляторе остаются верными. Местами меняются анод и катод. Анод во время зарядки выполняет функции катода и наоборот — катод становится анодом. То есть, плюс при заряде химического источника тока на аноде, а минус на катоде.

б) Второй вариант анода и катода применяется в гальванике, а именно, в разделе электрометаллургии. Обычно для нанесения на поверхность изделия слоя металла электрохимическим способом с помощью электролиза. Например, гальванопластика — получения металлических копий предметов методами электролиза. А также гальваностегия — электролитическое осаждение тонкого слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета. Электролиз может применяться также для очистки некоторых металлов от примесей.

Электрохимические процессы в электролите

В этом случае принято считать, что плюс на аноде, где происходит процесс окисления. Минус же на катоде, где протекает процесс восстановления. Считается, что внешний источник тока обеспечивает на одном из электродов избыток электронов, а значит отрицательный заряд. То есть, это — катод и на нем происходит восстановление металла. Другой электрод, разумеется, является анодом. К нему приложен положительный полюс источника тока и на нем происходит окисление металла. Короче говоря, в гальванике катод — это минус, а анод — плюс.

2) Во-вторых, анод и катод существуют в полупроводниковых приборах. Например, диодах или транзисторов. Катодом такого прибора является вывод, который для того, чтобы открыть прибор, подключают к отрицательному полюсу источника тока. Полупроводниковый прибор считается открытым, если имеет маленькое сопротивление электрическому току. Анодом этого полупроводникового прибора будет вывод, подключенный к положительному полюсу источника питания. При противоположном подключении полупроводниковый прибор запирается. То есть, его сопротивление становится приближенным к бесконечности. Итак, на полупроводниковых приборах катод — минус, а анод — плюс.

Катод — минус, а анод — плюс для полупроводниковых приборов

3) В-третьих, катод и анод применяются в вакуумных электронных приборах. В таких приборах катод — электрод, который является источником свободных электронов. Подключается к минусовому полюсу источника питания. В вакуумных электронных приборах анод — электрод, который притягивает к себе летящие электроны, испущенные катодом. Подключается к плюсовому полюсу источника тока. То есть, в электровакуумных приборах катод — минус, а анод — плюс.

Правило для запоминания где плюс и минус но аноде и катоде

Выходит, что в большинстве случаев анод является плюсом, а катод минусом. За исключением тех случаев, когда происходит разряд химического источника тока. В этом случае анод является минусом, а катод — плюсом. Получается, что верно правило для запоминания, где плюс и минус на аноде и катоде. То есть, анод — это плюс, потому что в обоих словах по четыре буквы. А катод — это минус, потому что в обоих словах по пять букв. А исключение из этого правила про разряд аккумуляторной батареи можно просто запомнить.

Для вашего удобства подборка публикаций

Где в розетке плюс, а где минус?

От какого слова произошло понятие электричество?

Электрическая дуга между контактами

Главная страница

Спасибо за посещение канала, чтение заметки, упоминание в социальных сетях и других интернет — ресурсах, а также подписку, лайки, дизлайки и комментарии (Лайки и дизлайки можно ставить не регистрируясь и не заходя в аккаунт)

Что такое анод, а что такое катод | Инженерные знания

В статьях и заметках на нашем канале частенько проскакивают слова анод и катод. Эти термины пронизываются все технические науки и будут встречаться регулярно. На первый взгляд они должны быть знакомы нам ещё этак класса из 8 школьной программы, но кто же её когда помнит 🙂 Давайте раз и навсегда разберемся с тем, что такое анод и что такое катод и когда используются эти термины.

Начнем с самого простого. Анод и катод впервые встречаются нам в курсе химии. Катод от греческого «ход вниз», анод от греческого «ход вверх».

На момент появления этих хитрых слов мы ещё не до конца понимаем, что такое электричество (советую прочитать вот эту статейку) и знаем только самые основы электрофизики. Главная путаница тут с тем, где плюс, а где минус. Однозначно тут ответить нельзя, так как зависит всё от ситуации.

Электрический ток, как нам известно, есть упорядоченное направленное движение частиц. Если всё сильно упростить (и даже немного исказить, что допустимо для общего понимания вопроса), то для существования этого тока нужны сами частицы. Их нужно где-то брать. Берутся они из источника тока. Рассматривая устройство обычной батарейки, где электрический ток получается «химическим» образом, мы наблюдаем следующую картинку.

Частицы берутся из протекающей химической реакции. На одном электроде идёт окисление, на другом — восстановление. Помним, что окисление — это отдача электронов, а восстановление — это принятие электронов. Чем не электрический ток, если увязать всё это в единую систему :)…Так, собственно говоря, и поступили.

Поместили два электрода из разных металлов в раствор электролита. Раствор электролита начал реагировать с каждым из электродов параллельно выполняя транспортную функцию для переноса заряженных частиц от одной пластины к другой пластине. Один электрод восстанавливается, а другой окисляется. Получается электрический ток. Если к этим электродам подключить внешнюю нагрузку, то получится электрическая цепь. Заряд будет «пробегать» по этой внешней нагрузке (например по лампочке) и появится электрический ток.

Если же запустить процесс в обратном направлении, то при правильном подборе химии процесса, мы сможем зарядить этот элемент питания и получится аккумулятор.

Ну а катод и анод — это просто заумные названия положительного и отрицательного электрода в такой системе.

На аноде происходит окислительная реакция а сам он восстановитель в системе. С него уходят заряженные частицы в цепь. На катоде происходит восстановительная реакция, а сам он окислитель. В цепи он принимает заряженные частицы.

Есть тут и заковырка, куда же без неё 🙂 Мало запомнить, что анод — это минус, а катод — это плюс. Очень важно понимать логику процесса и анализировать его химию. Пока мы находимся в рамках системы «элемент питания» всё будет действительно так, как мы описали выше. Но что, если мы рассматриваем электролиз? Про электролиз можно написать ещё одну огромную статью, но пока рано. Усвоим главное!

Электролиз есть процесс выделения на электродах растворённых веществ из электролита. Те самые хромированные детали, как вариант, делают именно этим способом.

В этом процессе необходим внешний источник тока, который создаст разность потенциалов между электрическими проводниками. Нужен внешний источник тока, который будет вкачивать ток в систему. Тогда на аноде будет плюс, а на катоде — противоположно.

Ещё полезно запомнить, что особенности процессов на анодах и катодах породили множество разных методик обработки. Анодировка, хромирование, различные прочие процессы гальванической обработки и активно используются в технике. Про обработку металла подобным образом я рассказывал здесь.

Ещё некоторая путаница встречается и в полупроводниках. Там тоже катод минус, а анод — плюс.

Для того, чтобы «открыть» прибор, нужно подать на анод плюс, а на катод минус. Полезно почитать вот этот материал.

Определение анода и катода — Справочник химика 21





    ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНОДА И КАТОДА [c.22]

    Дайте определения понятиям катод , анод , катодный процесс , анодный процесс . [c.105]

    Другой метод определения рассеивающей способности на плоских, параллельно расположенных к аноду катодах был предложен Фильдом. В отличие от предыдущего в данном случае катоды устанавливаются по одну сторону от анода и отделяются друг от друга токонепроводящей перегородкой (рис, XI-10). [c.363]








    Необходимо рассматривать не только реакцию между окружающей средой и металлическим покрытием, но и реакцию, которая происходит, когда воздействию окружающей среды подвергается гальваническая пара. При этом из-за пористости, дефектов покрытия, механического повреждения или в результате коррозии покрытия не обеспечивается защита основного металла. Если при воздействии определенной среды покрытие служит катодом по отношению к основному металлу, то образуются малый анод и большой катод, что приводит к интенсивной коррозии, сосредоточенной на малой площади. При дальнейшей коррозии соотношение площадей анод —катод существенным образом не изменяется, поскольку покрытие не корродирует [c.50]

    В рассматриваемой нами системе источник постоянного тока—анод— катод изменение общего тока / обязательно приведет к соответствующим изменениям токов /с и /ф, а также и зарядов с и ф. Увеличение и уменьщение напряжения между электродами изменяют концентрацию частиц при электродном слое. Поскольку процесс изменения концентрации раствора является нестационарным, следовательно, и при каком-то определенном напряжении источника составляющие /с и /ф общий ток / могут изменяться. [c.64]

    Термоэмиссионные константы А и методом прямых Ричардсона в экспериментальном диоде с тройным анодом. Катод был прямонакальным на танталовом керне. Измерялась только эмиссия с центральной, равномерно нагретой части катода, чем исключалось влияние охлажденных концов. По полученным данным строились кривые Шоттки, а затем прямые Ричардсона для определения работы выхода. [c.110]

    IV. Дайте определения анода и катода (с. 8, рис. 6) [c.131]

    Интенсивность / возникающего рентгеновского излучения зависит от напряжения анод — катод Уа и прямо пропорциональна анодному току /а и обычно задается на определенном расстоянии от трубки.[c.289]

    Лампа с полым катодом (рис. 11.25) представляет собой стеклянный или кварцевый баллон, заполненный инертным газом под низким давлением, внутри которого находятся два электрода — катод и анод. Катод имеет форму чаши и изготавливается из чистого металла. При подаче напряжения на электроды возникает тлеющий разряд с образованием положительных ионов газа-наполнителя. Последние бомбардируют катод, выбивая атомы металла в газовую фазу. Там эти атомы возбуждаются и испускают излучение, характерное для свободных атомов соответствующего элемента. Таким образом, спектр излучения лампы с полым катодом — это атомный спектр материала катода (плюс линии, испускаемые возбужденными ионами газа-наполнителя). Из него с помощью обычного дифракционного монохроматора можно выделить одну (обычно наиболее интенсивную) линию и использовать ее для атомно-абсорбционного определения соответствующего элемента. [c.244]

    Суммарные реакции на аноде, катоде и для всего элемента в целом приведены на рис. 32.20. В каждом элементе протекает полуреакция окисления и полуреакция восстановления. Полуреакция окисления всегда происходит на электроде, называемом анодом, а полуреакция восстановления — на катоде. Фактически это основные определения анода и катода в электрохимии. [c.86]

    Определение бора в карбиде кремния. 80 мг смеси помещают в кратер графитового электрода. Электрод со смесью помещают в камеру (рис. 9) и подключают анодом. Катодом служит электрод, заточенный на конус. Межэлектродный промежуток — 3 лгм. Пробы отжигают при [c.226]

    Определение Mg, Си, Ре, А1, Т1 в карбиде кремни.ч. 80 мг смеси помещают в кратер графитового электрода. Смесь уплотняют палочкой из органического стекла. Электрод со смесью служит анодом. Катодом является электрод, заточенный на конус. Между электродами зажигают дугу силой тока 10 а. Межэлектродный промежуток — 3 мм. Спектры образцов фотографируют не менее 4 раз при ширине щели спектрографа 0,015 мм. Время экспозиции— 1 мин.[c.226]

    Катод лампы нагревается электрическим током от специальной батареи. При достижении определенной температуры катод испускает электроны, имеющие самые разнообразные скорости. Электроны создают у катода так называемое электронное облако , образующее пространственный заряд, который своим отрицательным полем уменьшает дальнейшую эмиссию электронов. Если присоединить батарею положительным полюсом к аноду, а отрицательным—к катоду, то электроны полетят на анод, в цепи возникнет электронный ток. С увеличением напряжения на аноде все большее количество электронов будет достигать анода—сила электронного тока будет расти. Увеличение силы тока будет про- [c.76]

    Фарадей предложил ряд определений важнейших понятий, которые используются и в наши дни. Он ввел понятия электролиз , электролит , электрод , анод , катод . Частицы, образующиеся при электролизе, Фарадей называл ионами, которые в зависимости от направления их движения в электролите разделял на анионы и катионы. Среди исследований по электричеству работы Фарадея явились вершиной научных достижений. В химии же они стали эффективными только в сочетании с работами С. Аррениуса и Я. Г. Вант-Гоффа. Помимо одной из самых его известных книг История свечи в 1827 г. он опубликовал тоже ставшую очень популярной книгу Способы работы в химической лаборатории . [c.85]

    II лучше соответствует применению формулы (40,10) к цилиндрическому триоду. Выражение (40,27) приводит к новому определению проницаемости триода, а именно проницаемость триода представляет собой отношение ёмкости анод-катод и ёмкости [c.151]

    Электролиз металлов ведут в режимах, обеспечивающих их максимальные выделение. Так, для получения алюминия из его окиси А12анод-катод в 1,7 В, поддерживают температуру электролиза в пределах 940— 950°С и его определенную концентрацию. [c.73]

    Выполнение определения. Образцы конденсатов (50 см ) упаривают на 30 мг угольного порошка во фторопластовых чашках на водяной бане. Полученные конденсаты переносят количественно в кратеры угольных электродов, применяемых в качестве анода. Катодом служат угольные электроды,, заточенные на конус. Спектры возбуждают в дуге постоянного тока (сила тока 12—14 А) и фотографируют на кварцевом спектрографе ИСП-28 с трехлинзовой конденсорной системой. Стандартные образцы, содержащие от 0,1 до 1 10 % анализируемых элементов, готовят, как указано в работе [1]. В качестве носителя применяют фторид натрия, который прибавляют к навескам стандартных образцов и конденсатам по 0,5 мг. Для анализа выбирают следующие линии определяемых элементов (нм) А1 — 308,22 5п — 284,08 5т — 336,58 Сг — 283,54 Си — 327,4. Градуировочные графики строят в координатах [Л5 lg ], где — разность почернений аналитической [c.16]

    Высокой селективностью, чувствительностью и точностью определения обладает полярографический метод. Он основан на измерении силы тока, возникающей при окислении или восстановлении анализируемых веществ на поверхности рабочего электрода. Различают катодную поляризацию, при которой применяют катод с небольшой, а анод с большой поверхностью. Плотность тока сравнительно велика на катоде и очень мала на аноде. Поляризация происходит на катоде при прохождении тока через раствор. При анодной поляризации, наоборот, используют анод с небольшой, а катод с большой поверхностью. Поляризация происходит на аноде, катод не поляризуется. [c.5]

    Явление электролитического выделения вещества щироко используется для получения химически чистых металлов меди, цинка, алюминия, магния, никеля, кобальта и т. п. Для выделения каждого вещества необходимо создать и поддерживать свой режим. Так, для выделения алюминия из его окиси АЬОз необходимо иметь разность потенциалов анод — катод 1,7 в, поддерживать определенную концентрацию ионов и температуру. [c.134]

    Нагляднее отображают явления, происходящие на электродах гальванического элемента, следующие определения анод — электрод, на котором происходят процессы окисления, сопровождающиеся освобождением электронов катод — электрод, на котором происходят процессы восстановления, сопровождающиеся связыванием электронов. (Прим. ред.) [c.21]

    С. В. Горбачев. На протяжении последних лет в работе нашей лаборатории возникло новое направление. Основная идея этого направления — использовать опыт химической кинетики для решения электрохимических задач. А. Н. Фрумкин сказал, что исследование влияния температуры на скорость электрохимических реакций оказалось методом плодотворным, но, но его мнению, в наших работах имеется недостаток, связанный с тем, что измерения относились к определенному потенциалу, тох да как желательно относить их к определенному перенапряжению, или, правильнее,— к определенному потенциалу поляризации. В своих работах мы всегда подчеркивали, что измерение целесообразно проводить, применяя в качестве электродов сравнения электроды в том же растворе, при той же температуре и даже в том же сосуде, а пе каломельные полуэлементы. Поэтому в наших работах применяется сосудик из трех отделений анод, катод и электрод сравнения. И только когда речь идет о необратимых [c. 133]

    Задача определения поверхности катода решается, если задать граничные условия на стационарной поверхности анода для тока и потенциала. [c.138]

    Электроды для электрогравиметрических определений. Платиновые катоды и аноды наиболее предпочтительны в электрогравиметрии, так как они устойчивы к действию кислот и оснований, легко очищаются подходящими растворителями от остатков осажденного металла, и при необходимости их можно прокаливать в пламени для удаления примесей органических веществ, мешающих равномерному однородному отложению металла на электроде. Для некоторых электрогравиметриче- [c.418]

    Итак, имеются три определения анода и катода. Анод — это электрод, в котором протекает реакция окисления плотность тока направлена в электролит электродное напряжение отрицательно. Катод — это электрод, в котором протекает реакция восстановления плотность тока направлена из электролита электродное напряжение положительно.[c.60]

    Электроды для электрогравиметрических определений. Платиновые катоды и аноды наиболее нредночтительны в электрогравиметрии, так [c.118]

    Бадо-Ламблинг [86] построил кривые поляризации для окисления церия (III) на платиновых анодах 100%-ная эффективность тока достигается только в том случае, когда концентрация окисляемого вещества достаточно велика, так что сопутствующее окисление воды остается пренебрежимо малым. По данным Шульца [140], потенциостатическая кулонометрия может использоваться для определения европия в 0,1 н. растворе НС1. Восстановление европия (III) до европия (II) на ртутном катоде ни в одном из испытанных Шульцем электролитов не проходило при 100%-ной эффективности тока. Когда европий восстанавливается при —0,8 в относительно AgjAg l и затем снова окисляется при —0,1 в и при прочих равных условиях, электролиз является почти точным. Шульц определил, что малые количества галлия, иттрия, иттербия, лантана, церия, кальция, алюминия, кремния или железа не являются помехой при этом определении. Используя катод из амальгамы лития, Онстотт [141] отделял европий от самария и самарий от гадолиния [142] в среде цитрата. [c.63]

    Фильтрат с промывными водами, полученный после определения НзЗпОд, упаривают до объема 100—120 ял и добавляют к нему 25 мл разбавленной (1 1) азотной кислоты. В полученный раствор опускают предварительно взвешенные электроды и начинают электролиз. Выделение меди и свинца проводят при напряжении 2,2—2,4 б и силе тока 1,8—3,0 а. Через 30—35 жын добавляют 2—3 мл разбавленной (1 1) серной кислоты и, не прекращая электролиза, частично нейтрализуют раствор 25—30жл 10%-ного раствора ЫН ОН. Продолжают электролиз еще в течение 20— 30 мин. Приливают в раствор такое количество воды, чтобы уровень жидкости повысился на 1—1,5с и, и проверяют выделение меди на свежей поверхности. Если медь не выделяется из раствора, то, не прерывая тока, убирают стакан с раствором и промывают электроды, подставляя стакан с чистой водой,затем выключают ток и снимают электроды. Анод сушат в сушильном шкафу при 180 °С, положив его в фарфоровую чашку чтобы избежать случайной потери РЬОд, так как последняя непрочно удерживается на поверхности анода. Катод промывают спиртом, высушивают в сушильном шкафу в течение 3—5 мин и взвешивают. [c.338]

    На рис. 3 приведена принципиальная схема установки для определения толщины барьерной части пленок. Рабочие электроды и электролит те же самые, что и в описанном выше методе измерения импеданса. Электрод с исследуемой пленкой являлся анодом. Катодом служил неокисленный электрод аналогичных размеров из того же материала. Увеличивая ступенчато, через 200 мв, напряжение на [c.208]

    Авторы работы [16] вели электролиз в платиновой чашке, являвшейся одновременно анодом, катодом служил медный или угольный стержень (00,5—1,2 мм). При проведении электролиза в 0,1 мл 2 н. солянокислого раствора при напряжении 2 в выделяются Hg, Ag, Сс1, РЬ, В1, Си, Аз, 5Ь, 8п, Ке. 5е, Т1, Аи и Р1. Из аммиачного раствора выделяются Ag, Сс1, Т1, Оа, 1п, Ое, 2п, N1, Со, Мо, V, II, Ре, Сг и А1. Время электролиза 30—40 минут. Выделившиеся на электроде примеси непосредственно возбуждались в обрывной дуге. Чувствительность определения из объема 0,1 мл 10 —10 %. Показана возможность разделения обеих групп. [c.138]

    Шовен и соавторы [185, 186[ использовали расплав системы Na l — KaZrP , содержание фторцирконата калия в которой составляло 65 масс.%. Электролиз проводили при 850° С в атмосфере аргона в графитовом тигле, который служил анодом. Катодами служили стержни из молибдена, никеля или стали. При электролизе на катоде выделяется металлический цирконий, обедненный гафнием. Степень разделения или обеднения осадка гафнием ( ) в определенный отрезок времени ведения электролиза определяется уравнением [c.48]

    Постановка и решение задачи вывода электролизера на ремонт имеют некоторую особенность в зависимости от вида анодного материала, которая объясняется определенным различием в кинетике анодных процессов. Поэтому ниже подробно рассматриваются постановка и решение задачи для электролизеров с графитовыми анодами и указывается их трансформация для электролизеров с анодами ОРТА. Параметры процессов, протекающих в электролизере, меняются. Так со временем сечение графитовых анодов уменьшается, увеличивается зазор анод — катод, растет напряжение на ванне, возрастает расход электроэнергии на 1 т NaOH. Когда напряжение на электролизере достигает некоторого верхнего предела с учетом концентрации щелочи в католите, аноды заменяют. При высокой концентрации щелочи на выходе, когда увеличить расход анолита повышением гидростатического давления на диафрагме невозможно, а пробег анодов небольшой, диафрагму (катод) заменяют или промывают ее конденсатом. [c.104]

    Экранирование катода и однородность пленок. Обычно распылительная система монтируется таким образом, чтобы ионное распыление имело место лишь на одной стороне мишени. Это объясняется тем, что на обратной стороне часто располагаются охлаждающие змеевики, крепления и т. п,. распыление которых было бы весьма нежелательным. Кроме того, это обусловлено необходимостью экономии полного тока, подводимого к катоду. От нежелательного распыления чаще всего избавляются, применяя матал-лические экраны, и.меющие потенциал анода и располагаемые от катода на расстоянии, меньшем толщины катодного темного пространства [1]. Как уже отмечалось ранее, нельзя зажечь разряд между двумя поверхностями, разделенными промежутком, который был бы меньше катодного темного про-странства.Очевидно, что экран катода должен повторять все его контуры с тем, чтобы нигде не отстоять от катода дальше, чем на толщину катодного темного пространства. Если даже разряд, возникший где-либо внутри системы экран — катод, и не приведет к появлению распыленного материала в рабочем объеме, он может легко перерасти в дуговой разряд. Чтобы предотвратить распыление определенных участков катода, вместо экранирования их можно изолировать, покрыв диэлектрическим материалом. Однако при этом возникает опасность газовыделения придание же необходимой фор.мы диэлектрическому покрытию является несравнимо более сложной задачей, чем изготовление металлического экрана. Кроме того, часто возникают осложнения в связи с осаждением на диэлектрик распыляемого материала. [c.421]

    Спектральный анализ. Навеску пробы или эталона, равную 60 мг, помещают в кратер нижнего электрода и сжигают в дуге постоянного тока. Проба — анод, катод заточен на полусферу. Регистрацию спектров осуществляют на фотопластинках панхром для натрия и лития и И-780 —для калия. На одной фотопластинке снимают по три спектра проб и эталонов. Для определения лития сухую фотопластинку фотометрируют на микрофотометре МФ-2 по логарифмической щкале и замеряют суммарное почернение от излучения линии и фона и почернение фона. По данным, полученным для эталонов, строят калибровочный график в координатах разность почернений линий и фона — логарифм концентрации лития в эталоне, и по нему определяют содержание лития в пробе. Для определения содержания натрия и калия снимают профиль линии, полученной на спектрограмме, на фотопластинку микро , щель микрофотометра 30 мк, скорость записи 20 мм мин, масц таб 25 1. Пластинку проявляют в течение [c.30]

    Спектральный анализ. Пробы и эталоны в количестве 60 помещают в кратер графитового электрода диал етром 3,5 мм и глубиной 5 мм и сжигают в дуге постоянного тока. Проба-анод, катод заточен на полусферу. Спектры проб и эталонов по три раза каждый фотографируют на фотопластинки панхром для натрия и лития и на фотопластинки И-780 для калия. В связи с самопоглощением резонансных линий щелочных металлов расчет проводили по формуле, предложенной Спекировым [2]. Фотометрирование и расчет см. в статье Определение примесей в сплаве системы 51—Сг——Ре . Для анализа используют резонансные линии (А) натрий 5889,899, калий 7664,899 и литий 6707,844. [c.42]

    При определении кислорода в двуокиси свинца [889] образец помещают в платиновый контейнер и погружают в раствор гидроокиси натрия. В этот же раствор вводят платиновый анод (катодом служит контейнер), пропускают ток силой 1 а и измеряют катодный потенциал относительно электрода Hg/HgO/2,5 н. раствор NaOH. Разрядка деполяризатора согласно уравнения [c.114]

    Ионизационные кривые снимались в интервале разности потенциалов анод — катод от 7 до 35 е через 0,15 в. Потенциалы появления ионов определяли методом экстраполированных разностей [2] сравнение проводили между кривой эффективного выхода исследуемого иона и кривой эффективного выхода молекулярного иона бензола потенциал появления молекулярного иона бензола был принят равным 9,21 0,01 эв [3]. Бензол вводили в источник одновременно с исследуемым веществом. При определении потенциала появления иона СдН из тиофена в качестве репера применяли аргон (ионизационный потенциал 15,76 эв [4]), а бензол в прибор не вводили, так как при электронном ударе он также может дать ион С3Н3 .  [c.240]

    Определение по методу клиновидного] сдвоенного анода. Прибор состоит из трех металли- ческих пластин, которые закрепл5потся в виде клина. Клин является анодом. Катодом служат стенки ванны.  [c.22]

    Определение внутренних напряжений по методу изгиба производится следующим образом. Тонкая металлическая пластинка длиной в несколько сантиметров, испольуемая в качестве катода, неподвижно закрепляется с одного конца, в то время как другой конец ее может свободно перемещаться. В качестве анода применяется пластинка примерно такого же размера, которая закрепляется параллельно катоду на определенном расстоянии. Катод со стороны, противоположной аноду, покрывается тонким слоем изолирующего вещества (например, лака) для того, чтобы металл осаждался только на одной стороне его. По мере осаждения металла под действием внутренних напряжений, возникающих в осадке, происходит изгиб катодной пластинки. В зависимости от величины и знака внутренних напряжений осадка меняются величина и направление изгиба катода. [c.89]


Слово АНОД — Что такое АНОД?

Слово состоит из 4 букв:

первая а,

вторая н,

третья о,

последняя д,

Слово анод английскими буквами(транслитом) — anod

Значения слова анод. Что такое анод?

Анод

Ано́д (др.-греч. ἄνοδος — движение вверх) — электрод некоторого прибора, присоединённый к положительному полюсу источника питания. Электрический потенциал анода положителен по отношению к потенциалу катода.

ru.wikipedia.org

Ано́д положительный электрод источника электрического тока, напр. положительный полюс гальванического элемента или электрического аккумулятора; электрод электронного прибора (ионного прибора)…

Энциклопедия техники

Анод так называется по терминологии, введенной английским физиком Фарадеем в учение об электричестве (в 1832 г.), одна из двух металлических пластинок или проволок, по которым вступает или выходит из жидкости электрический ток.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — 1890-1907

Ано́д

Ано́д — положительный электрод источника электрического тока, напр. положительный полюс гальванического элемента или электрического аккумулятора; электрод электронного прибора (ионного прибора)…

Энциклопедия техники

Анода

Анода (лат. Anoda) — род цветковых растений семейства Мальвовые (Malvaceae). Цветы состоят из пятилопастной чашечки без подчашия, пяти лепестков, большого числа тычинок и нескольких сросшихся плодников, образующих звездчатую многолопастную завязь.

ru.wikipedia.org

Анода (Anoda) — установленный ботаником Каваниле род из семейства просвирняковых (Malvaceae). Все представители этого рода растут в Мексике. Цветы состоят из пятилопастной чашечки без подчашия, пяти лепестков…

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — 1890-1907

Гальванотехника

Гальванопластика Г. заключается в процессе получения металлических осадков желаемого вида и формы посредством электрического тока, через разложение им металлических растворов.Аноды должны быть из чистого никеля, как, например, вальцованного; трудно производить хорошее…

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — 1890-1907

ГАЛЬВАНОТЕХНИКА, получение на пов-сти изделия или основы (формы) слоев металлов из р-ров их солей под действием постоянного электрич. тока. Различают: 1) гальваностегию-нанесение на пов-сть изделия тонких, обычно до неск. десятков мкм…При прохождении тока через р-р соли положит. ионы металла, образующиеся на аноде, присоединяя электроны, образуют на катоде нейтральные атомы, металл кристаллизуется и покрывает катод…

Химическая энциклопедия

ГАЛЬВАНОСТЕГИЯ (от гальвано… и греч. stego — покрываю) — нанесение защитных или декоративных металлич. покрытий на изделия электролитич. осаждением. Г. предшествуют обезжиривание поверхности, травление (декапирование), шлифовка и полирование.Г. производят в гальванич. ванне, где анодом служат металлы, растворяющиеся в электролите для компенсации осаждаемого металла, а катодом — изделия.

Большой энциклопедический политехнический словарь

Русский язык

Ано́д, -а.

Орфографический словарь. — 2004


Примеры употребления слова анод

По сообщению сайта Engadget, NHK усовершенствовала OLED матрицу, поменяв местами анод и катод, по сравнению с традиционной конфигурацией слоёв, и добавив дополнительное защитное покрытие поверх катода.

Главные анод и катод соединяются подобно двум микроскопическим гребенкам на стеклянной подложке.


  1. анодируются
  2. анодный
  3. анодонта
  4. анод
  5. аноксибионт
  6. аноксия
  7. аномалистический

%d0%ba%d0%b0%d1%82%d0%be%d0%b4 — English translation – Linguee












Организация обеспечила подготовку сотрудников и предоставила оборудование для укрепления базы четырех общинных радиостанций в

[…]

Карибском бассейне («Roоts FM», Ямайка; «Radio

[…]
Paiwomak», Гайана; «Radio em ba Mango», Доминика; «Radio […]

Muye», Суринам).

unesdoc.unesco.org

The Organization also provided training and equipment to reinforce the capacity of four community radio

[…]

stations in the Caribbean (Roots FM, Jamaica; Radio Paiwomak, Guyana;

[…]
Radio em ba Mango, Dominica; and Radio Muye, […]

Suriname).

unesdoc.unesco.org

RFLQ_S007BA Расчет ликвидности: […]

перенести фактические данные в нов. бизнес-сферу .

enjoyops.de

enjoyops.de

RFLQ_S007BA Liquidity Calculation: […]

Transfer Actual Data to New Business Area .

enjoyops.de

enjoyops.de

RM06BA00 Просмотр списка заявок .

enjoyops.de

enjoyops.de

RM06BA00 List Display of Purchase Requisitions .

enjoyops.de

enjoyops.de

Еще одним из популярных туристических мест в 2010

[…]
году будет, согласно BA, Стамбул в Турции.

tourism-review.ru

Among other popular destinations for 2010 will be,

[…]
according to the BA, Istanbul in Turkey.

tourism-review.com

На устройствах РПН с числом переключений более чем 15.000 в год мы

[…]

рекомендуем применять маслофильтровальную установку OF100 (инструкция по

[…]
эксплуатации BA 018) с бумажными […]

сменными фильтрами.

highvolt.de

If the number of on-load tap-changer operations per year

[…]

is 15,000 or higher, we recommend the use of

[…]
our stationary oil filter unit OF […]

100 with a paper filter insert (see Operating Instructions BA 018).

highvolt.de

В нашем

[…]
каталоге Вы найдете описание всех преимуществ, технических характеристик и номера деталей соединений SPH/BA.

staubli.com

Discover all the advantages, technical features and part numbers of the SPH/BA couplings in our catalog.

staubli.com

Запросы и бронирования, связанные с Вознаграждениями (включая Вознаграждения от Компаний-партнеров) можно сделать на сайте ba.com или в местном сервисном центре Участника в соответствии с процедурой оформления Вознаграждений, которая может время от времени быть в силе, как указано на сайте ba.com.

britishairways.com

Requests and bookings relating to Rewards (including Service Partner Rewards) may be made online at ba.com or through the Member’s local service centre in accordance with such procedures that may be in force from time to time for the issue of Rewards, as set out on ba.com.

britishairways.com

Быстроразъемные

[…]
соединения SPH/BA с защитой от […]

утечек при разъединении и быстроразъемные полнопоточные соединения DMR для

[…]

систем охлаждения: масляных систем и систем вода/гликоль.

staubli.com

SPH/BA clean break and DMR full […]

flow quick release couplings for cooling applications such as oil and water glycol connections.

staubli.com

Компания также поставляет систему шасси для первого в мире гражданского конвертоплана «Tiltrotor»

[…]
[…]
(воздушного судна, оснащённого поворотными несущими винтами): Messier-Bugatti-Dowty поставляет оборудование для BA609 фирмы Bell/Agusta Aerospace, летательного аппарата, сочетающего в себе скорость и дальность самолёта с маневренностью […]
[…]

вертикально взлетающего вертолёта.

safran.ru

It also supplies the landing gear for the Bell/Agusta Aerospace BA609, the world’s first civilian tilt-rotor aircraft, combining the flexibility of vertical flight with the speed and range of a conventional aircraft.

safran.ru

Рейтинг финансовой устойчивости

[…]
«D-» (что отображает Ba3 по BCA оценке) присвоен […]

Ардшининвестбанку как одному из крупнейших

[…]

банков Армении (будучи вторым банком в Армении по величине активов с долей рынка в 12,2% в 2007 году, Ардшининвестбанк в марте 2008 года стал лидером по этому показателю), широкой филиальной сетью, хорошими финансовыми показателями, особенно – растущей рентабельностью, высокой капитализацией и показателями эффективности выше среднего в контексте армянского рынка.

ashib.am

According to Moody’s, ASHIB’s «D-» BFSR — which maps to a Baseline

[…]
Credit Assessment of Ba3 derives from its […]

good franchise as one of Armenia’s largest

[…]

banks (ranking second in terms of assets with a 12.2% market share as at YE2007 — reportedly moving up to first place by March 2008) and good financial metrics, particularly, buoyant profitability, solid capitalisation and above-average efficiency ratios, within the Armenian context.

ashib.am

В январе 2009 года, в рамках ежегодного пересмотра кредитных рейтингов, рейтинговой агентство Moody’s

[…]

подтвердило

[…]
присвоенный в 2007 году международный кредитный рейтинг на уровне Ba3 / Прогноз «Стабильный» и рейтинг по национальной шкале […]

Aa3.ru, что свидетельствует

[…]

о стабильном финансовом положении ОГК-1.

ogk1.com

In January 2009 as part of annual revising of credit ratings, the international rating agency Moody’s

[…]

confirmed the international

[…]
credit rating at the level Ba3 with Stable outlook attributed in 2007 and the national scale rating Aa3.ru, which is […]

an evidence of OGK-1’s stable financial position.

ogk1.com

Катод и анод — это плюс или минус: как определить

Анод и катод — два физических термина прикладной электроники, гальванотехнике и химии. Уяснив эти термины, можно понять, почему, например, греется аудиоплеер. Путаница в терминологии спровоцирует аварийные ситуации.

Что это такое

Катоды и аноды — электрические проводники, которые имеют электронную проводимость. Посредством анода электрический заряд втекает в аппаратуру, а катода — наоборот, истекает. На первом возникает окислительная реакция (называют восстановитель) и отсылает заряженные частицы, на втором — восстановительная реакция (называют окислитель) и принимает заряженные частицы.

Анод и катод в диоде

Если перемещение электрических проводников проходит от восстановления к окислению по цепи извне, возникает источник электроэнергии. Прибор, с помощью которого преобразовывается химическая энергия в электроэнергию, получил название «гальванический элемент».

Чтобы не возникло путаницы, стоит четко усвоить и запомнить отличие плюса и минуса в разных процессах:

В гальванотехнике химические реакции происходят внутри элемента. В электричестве извне не нуждается, так как заряд сам потечет во внешнюю цепь из элемента. В этом случаев катод — положительный, анод — отрицательный.

Схема гальванического элемента

В электролизе необходим внешний источник тока, включенный в разрыв проводника внешней цепи. Внешний источник создаст разность потенциалов между электрическими проводниками, и вне устройства будет вкачивать ток в элемент. На аноде будет плюс, а на катоде — противоположно.

Важно! Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. У электролитов — противоположно.

Как определить что минус, а что плюс (у диода)

Особенность диодов такова, что они проводят заряд только в одном направлении. Чтобы не ошибиться, обычно на корпусе обозначены маркировки. В случае отсутствия маркировок чтобы узнать, как все-таки определить полярности анода и катода у диодов, применяют следующие методы.

  1. Использование мультиметра. Прибор включается в тест-режим. Если на экране засветились цифровые значения — диод подсоединен по прямому маршруту. Красный провод идет к аноду «+», черный к катоду «-».
  2. Внешние признаки:
  • символы «+» и «-» на корпусе;
  • ближе к аноду нанесены обозначения в форме точек или кольцевых линий;
  • вытянутая форма устройства — плюс, приплюснутый — минус;
  1. Включение питания. Собирается простейшая схема, которая состоит из батарейки и лампы.

Обратите внимание! Если включить лампочку, и она начнет гореть — «+» батарейки соединен с положительной полярностью, это есть анод, и прибор будет пропускать через себя ток. Если свет не загорелся, то значит, соединили с отрицательной полярностью — это катод и, соответственно, тока не будет.

  1. Инструкция по эксплуатации. Производитель вместе с товаром прилагает подробную техническую документацию, где прописаны все необходимые параметры.

Определение полюсов с помощью лампочки

Заряд аккумулятора

Если взглянуть на аккумулятор или обычные батарейки, то можно заметить терминалы, отличающиеся обозначением «+» и «-», которые расположены на противоположных концах.

Аккумулятор имеет металлический или пластиковый каркас. Внутри катод сведен с положительной полярностью, а анод подключен к отрицательной полярности. Отделяет их друг от друга заслон, поэтому они не соприкасаются, а электрический заряд свободно протекает между ними. Помогает этому электролит — специальный раствор серной кислоты.

Схема заряда АКБ

Когда проходит химическая реакция заряда с электролитом на одном из электрических проводников, возникнет окислительная реакция. Если включить гальванический компонент в электросеть, электроны с анода перетекут на катод, производя функционирование пока в электролите возникают химические взаимодействия. Работать химический источник электрического тока прекратить только тогда, когда химические составляющие электролита израсходуются.

На заметку. Когда происходит разряд гальванического элемента, то анод является «-», когда заряд — катод имеет знак «+».

Применение в электронике

В электронике применяют особенности диодов впускать заряд по прямому маршруту, но не отпускать обратно.

Р-n переход тока

Работа светодиода заключается в свойстве кристаллов, которые светятся при пропускании через p-n переход тока по прямой.

В электрохимии электрические проводники необходимы при создании автономных источников питания (аккумуляторные батареи), а также при воспроизведении технологических процессов. Аноды, катоды участвуют в электролизе, электроэкстракции, гальваностегии и гальванопластике.

Гальваника — восстановления металла при химических процессах под воздействием электротока. Такая процедура приводит к устойчивости от коррозии узлов и агрегатов механизмов.

Аноды из цветных металлов в наличии и под заказ

Анод из цветного металла

Анод представляет собой положительный специальный электрод, пропускающий электрический ток. Он используется для корректного функционирования полупроводниковых устройств, которые зависят от постоянного электрического тока, и является противоположностью катода. Ошибки при подключении деталей сопровождаются неисправностями или выходом из строя оборудования.

Описание и принцип действия.

Анод – положительный электрод, через который к прибору подается электрический ток. Вектор потока электронов определяет направление электротока. В результате частицы с отрицательным зарядом вытекают из металлического анода в наружный контур. Различия между анодами и катодами объясняются не их полярностью, а направлением тока. При этом понятия взаимосвязаны и дополняют друг друга. Для примера, при перезарядке аккумуляторных батарей функции электродов изменяются, поскольку ток подается под противоположным направлением. В процессе электролиза разрушается анод, а носители зарядов перемещаются. Вывод проводника с положительным зарядом – это катод. В случае замыкания электрической цепи ток подается в отрицательный полюс — анод, изготовленный из никеля, меди, олова или металлических сплавов.

Функции электродов определяются следующими характеристиками:
1. Форма изготовления.
2. Параметры выводов (длина).
3. Обозначения на оборудовании.
4. Диаметр диодных выводов.

Назначение полупроводниковых диодов анализируют посредством специальных приборов для измерения. Так, существующие виды диодов (за исключением стабилитронов) способны проводить ток исключительно в одном направлении. Поэтому если при подключении измерительного устройства появляется сопротивление, то к щупу с положительным зарядом присоединен металлический анод, а к противоположному – катод. Определившись с направленностью транзистора, можно уточнить выводы коллектора и эмиттера тестером.  Диоды вакуумного типа не подлежат проверке с помощью привычных приборов. Поэтому производители оборудования размещают их выводы по таким принципам, чтобы исключить вероятность неправильного подсоединения.

Популярные виды.

В металлургической отрасли применяются разные виды анодов для гальваники, на поверхность которых можно наносить металлический слой посредством электрохимической обработки или электрорафинирования. Под воздействием специализированного оборудования металлическая заготовка растворяется и выпадает в чистый осадок на катоде.

 

Интересуясь, какой металл используется в анодах, следует обратить внимание на такие варианты:
1. Аноды оловянные.
2. Аноды цинковые.
3. Медные аноды.

Особо популярны аноды, сделанные из олова, цинка, меди или никеля.

Ведущие производители электрических деталей осуществляют продажу цинковых анодов разного типа. Они бывают сферическими, литыми и катаными. Последние встречаются чаще всех остальных. Также востребованы аноды, произведенные из меди и аноды, изготовленные из никеля. Модели из кадмия практически не используются, т.к. они не соответствуют стандартам экологической безопасности. Аналоги из драгоценных материалов разработаны для того, чтобы улучшить антикоррозийные и эстетические показатели изделий. Также они улучшают электропроводность приборов.

Аноды из цветных металлов.

Если вы собираетесь купить анод медный или вариант из другого цветного металла, следует учитывать его назначение. В вакуумном оборудовании такой электрод притягивает электроны от катода, а в рентгеновских трубках он поглощает любые электроны. В приборах полупроводникового типа электроды с положительным направлением электротока обладают небольшим сопротивлением.

Как определить анод и катод

Вот посмотрите на разницу между анодом и катодом элемента или батареи, и как вы можете запомнить, что есть что.

Держать их прямыми

Помните, что cat hode привлекает cat ионов или ca t hode притягивает заряд + . Ода n притягивает n егативного заряда.

Протекание тока

Анод и катод определяются течением тока.В общем смысле ток относится к любому движению электрического заряда. Тем не менее, вы должны иметь в виду соглашение о том, что направление тока соответствует тому, куда будет двигаться положительный заряд , а не отрицательный заряд. Итак, если электроны действительно совершают , перемещая в ячейке, то ток течет в противоположном направлении. Почему это так определяется? Кто знает, но это стандарт. Ток течет в том же направлении, что и носители положительного заряда, например, когда положительные ионы или протоны несут заряд.Ток течет в противоположном направлении от отрицательных носителей заряда, таких как электроны в металлах.

Катод

  • Катод — отрицательно заряженный электрод.
  • Катод притягивает катионы или положительный заряд.
  • Катод является источником электронов или донором электронов. Он может принимать положительный заряд.
  • Поскольку катод может генерировать электроны, которые обычно представляют собой электрические компоненты, совершающие фактическое движение, можно сказать, что катоды генерируют заряд или что ток движется от катода к аноду.Это может сбивать с толку, потому что направление тока будет определяться тем, как будет двигаться положительный заряд. Просто помните, любое движение заряженных частиц — это ток.

Анод

  • Анод — это положительно заряженный электрод.
  • Анод притягивает электроны или анионы.
  • Анод может быть источником положительного заряда или акцептором электронов.

Катод и анод

Помните, что заряд может течь как от положительного к отрицательному, так и от отрицательного к положительному! Из-за этого анод может быть заряжен положительно или отрицательно, в зависимости от ситуации.То же самое и с катодом.

Источники

  • Durst, R .; Baumner, A .; Murray, R .; Buck, R .; Андрие, К. (1997) «Химически модифицированные электроды: Рекомендуемая терминология и определения». ИЮПАК. pp 1317–1323.
  • Росс, С. (1961). «Фарадей консультирует ученых: происхождение терминов электрохимии». Примечания и записи Лондонского королевского общества n. 16: 187–220. DOI: 10.1098 / RSNR.1961.0038

Электрохимия

— Что такое анод, а какой катод?

В электрохимической ячейке нет законченной электронной схемы

В электрохимической ячейке анод является источником электронов для внешней цепи, а катод — стоком.Цепь переноса заряда завершается перемещением ионов внутри клетки. Солнечный элемент отличается от электрохимического элемента тем, что в нем нет чистой химической реакции. В солнечном элементе электроны текут по замкнутому контуру — по кругу во внешней цепи и через устройство.

Обозначение анода и катода

Таким образом, маркировка анода и катода основана на аналогии между гальваническим элементом и фотоэлектрическим элементом как источником электрической работы.Имеет смысл использовать направление потока электронов во внешней цепи для определения анода и катода (электроны текут от анода к катоду во внешней цепи). В гальванической ячейке нет потока электронов внутри ячейки (вместо этого есть поток ионов, чтобы уравновесить заряды). В фотоэлементе электроны текут от перехода к аноду, а дырки текут от перехода к катоду (или, можно сказать, электроны текут от катода к переходу).

К сожалению, анод и катод названы с использованием разных условных обозначений в зависимости от типа устройства, см. Этот обзор (и имейте в виду, что ток I иногда идет в том же направлении, что и электроны, а иногда и нет, опять же, в зависимости от условных обозначений).

Отрицательный и положительный электрод

Обозначения (+) и (-) сбивают с толку даже только для электрохимических ячеек. Хотя обозначения анода и катода одинаковы для гальванических и электролитических элементов (т. Е. При использовании и зарядке аккумулятора), обозначения (+) и (-) переключаются, поэтому они не связаны с направлением потока электронов через внешний провод.

Направление электронного потока

Для фотоэлементов, возможно, поможет следующая картина: до того, как свет попадает на элемент, анод и катод не являются ни отрицательными, ни положительными.Как только свет попадает на ячейку, анод становится отрицательным, потому что электроны движутся к нему от перехода, а катод становится положительным, потому что электроны прыгают из него в дырки, выходящие из перехода. Если вы затем подключите внешний потребитель электрической работы, вы можете предсказать направление потока электронов через внешнюю цепь.

Анод, катод, положительный и отрицательный: основы батареи

Обновлено: 12 февраля 2020 г.

Значительные разработки были сделаны в области аккумуляторных батарей (иногда называемых вторичными элементами), и большая часть этой работы может быть отнесена к разработке электромобилей.Эта работа привела к присуждению Нобелевской премии по химии 2019 года за разработку литий-ионных аккумуляторов. Следовательно, термины «анод», «катод», «положительный» и «отрицательный» стали все более заметными.

В статьях о новых электродах батареи часто используются названия анод и катод без указания того, разряжается батарея или заряжается. Термины анод, катод, положительный и отрицательный не являются синонимами, иногда их можно путать, что может привести к ошибкам.

Целью данной статьи является прояснение и четкое определение этих различных терминов.- \ to LiCoO_2}

$

— реакция восстановления. Уменьшение — это выигрыш электронов.

Анод, катод

  • Анод — это электрод, на котором протекает реакция окисления. Потенциал анода, через который протекает ток, превышает его равновесный потенциал: $ E_ \ text a (I)> E_ {I = 0} $ (рис. 1).
  • Катод — это электрод, на котором протекает реакция восстановления. Потенциал катода, по которому протекает ток, ниже его равновесного потенциала: $ E_ \ text c (I)

Рисунок 1: $ (E_ {I \ neq 0} -E_ {I = 0}) \; I> 0 $

Положительный и отрицательный электроды

Два электрода батареи или аккумулятора имеют разные потенциалы. + $ → положительный электрод является анодом.- $ → отрицательный электрод является катодом.

Рисунок 3: Разряд / заряд вторичной батареи, представленной в виде электрохимической ячейки, с электронами и направлением тока.

Заключение

При нормальном использовании аккумуляторной батареи потенциал положительного электрода как при разряде, так и при перезарядке остается больше, чем потенциал отрицательного электрода. С другой стороны, роль каждого электрода переключается во время цикла разряд / заряд.

  • Во время разряда положительный полюс является катодом, отрицательный — анодом.
  • При зарядке положительный полюс является анодом, отрицательный — катодом.

Тексты, описывающие аноды или катоды батарей, безусловно, косвенно рассматривают случай разряда. Давайте, не колеблясь, напишем, перефразируя Резерфорда, неявное — не что иное, как плохое явное.

аккумулятор
анод
катод
положительный
отрицательный электрод

Building Blocks — Battery University

Узнайте о составе трех наиболее распространенных аккумуляторов и о том, как они служат нашему обществу.

Электрохимическая батарея состоит из катода, анода и электролита, которые действуют как катализатор. При зарядке на поверхности раздела катод / электролит образуется скопление положительных ионов. Это приводит к движению электронов к катоду, создавая потенциал напряжения между катодом и анодом. Освобождение происходит путем прохождения тока от положительного катода через внешнюю нагрузку и обратно к отрицательному аноду. При зарядке ток течет в обратном направлении.

Батарея имеет два отдельных пути; один представляет собой электрическую цепь, по которой протекают электроны, питая нагрузку, а другой — путь, по которому ионы перемещаются между электродами через разделитель, который действует как изолятор для электронов.Ионы — это атомы, которые потеряли или приобрели электроны и стали электрически заряженными. Сепаратор электрически изолирует электроды, но допускает движение ионов.

Анод и катод

Электрод батареи, который высвобождает электроны во время разряда, называется анодом ; Электродом, поглощающим электроны, является катод .

Анод батареи всегда отрицательный, а катод положительный. Это, по-видимому, нарушает соглашение, поскольку анод является клеммой, по которой течет ток.Электронная лампа, диод или аккумулятор на зарядке следуют этому порядку; однако отключение питания от батареи при разряде превращает анод в отрицательный. Поскольку аккумулятор представляет собой электрическое накопительное устройство, обеспечивающее энергию, анод аккумулятора всегда отрицательный.

Литий-ионный анод — угольный (см. BU-204: Как работают литиевые батареи?), Но порядок обратный для литий-металлических батарей. Здесь катод — углерод, а анод — металлический литий (см. BU-212: Future Batteries). За некоторыми исключениями, литий-металлические батареи не подлежат перезарядке.

Символ батареи
Катод батареи положительный; анод отрицательный.


Таблицы 1a, b, c и d суммируют состав вторичных батарей на основе свинца, никеля и лития, включая первичные щелочные.

Свинцово-кислотный Катод (положительный) Анод (отрицательный) Электролит
Материал Диоксид свинца (шоколадно-коричневый) Серый свинец (при образовании губчатый) Серная кислота
Полная зарядка Оксид свинца (PbO 2 ), электроны добавлены к положительной пластине Свинец (Pb), электроны удалены с пластины Сильная серная кислота
Выпущено Свинец превращается в сульфат свинца на отрицательном электроде, электроны перемещаются от положительной пластины к отрицательной пластине Кислота серная слабая (водоподобная)

Таблица 1а: Состав л. эад. Кислоты.

NiMH, NiCd Катод (положительный) Анод (отрицательный) Электролит
Материал Оксигидроксид никеля NiMH: водородопоглощающий сплав
NiCd: кадмий
Гидроксид калия

Таблица 1b: Состав NiMH и NiCd.

,00

Литий-ионный Катод (положительный)
на алюминиевой фольге
Анод (минус)
на медной фольге
Электролит
Материал Оксиды металлов на основе кобальта, никеля, марганца, железа, алюминия На углеродной основе Литиевая соль в органическом растворителе
Полная зарядка Оксид металла с интеркаляционной структурой Ионы лития мигрировали к аноду.
Выпущено Ионы лития возвращаются к положительному электроду В основном углерод

Таблица 1c: Состав Li-ion .

Щелочной Катод (положительный) Анод (отрицательный) Электролит
Материал Диоксид марганца Цинк Водный щелочной

Таблица 1d: Состав основной щелочной батареи.

Электролит и сепаратор

Ионный поток стал возможным благодаря активатору, называемому электролитом. В залитой аккумуляторной системе электролит свободно перемещается между вставленными электродами; в герметичной ячейке электролит обычно добавляется в сепаратор в увлажненной форме. Сепаратор отделяет анод от катода, образуя изолятор для электронов, но позволяя ионам проходить через него. (См. BU-306: Сепаратор и BU-307: Электролит)

Последнее обновление 30.11.2018

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта.Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, воспользуйтесь формой «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: [email protected] Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев для Battery University Group (BUG).

Предыдущий урок

Следующий урок

Или перейти к другой артикуле

Батареи как источник питания

Комментарии

(11)

28 января 2015 г. в 5:45

Bonani написал:

Вы, ребята, крутые парни, супер знания, которые вы мне даете. Я новичок в этой области аккумуляторов, пишу докторскую диссертацию, я какое-то время пытался понять основные концепции.

Спасибо ..

13 мая 2015 г. в 9:45

Rich написал:

FYI, в BU-104b есть опечатка: «Для катода Li-ion использует оксид металла, полученный из кобальта, управляет и / или никель и другие металлы; …»
Должно быть «… кобальт, марганец и / или… »Отто снова исправляет удары!

17 октября 2015 г., 2:04

hrncirik написал:

должен быть / вставлен / на рис.1a / атомы лития, восстановленные из / ионов лития …
1c njckel / III. оксид /

10 мая 2016 г., 15:36

Фред написал:

Каждый текст по физике и электротехнике, который у меня есть, использует противоположное этому условию. Они показывают большую пластину с положительным знаком, а в качестве анода другой конец помечен отрицательным, а в качестве катода он показывает электроны, текущие от положительного к отрицательному концу через внешнюю нагрузку.Я подозреваю, что разница в том, что это написано с точки зрения химиков, где анод имеет отрицательную маркировку, поскольку он имеет более отрицательный потенциал восстановления, чем катод. В моих текстах по химии подробно объясняется, что реакция оставляет электроны на выводе — аноде, а на другом — катоде. Однако правила знаков для химиков отличаются от правил для физиков. В моем тексте по химии четко указано, что для данного примера медно-цинковой батареи «Электроны текут извне от цинкового электрода (анода) к медному электроду (катоду).«Физики используют знак + для обозначения более высокого электрического потенциала, то есть способности выполнять работу, поэтому электроны переносят энергию на внешнее устройство, рассеивая свою энергию. На каждой батарее, которая у меня есть, анодный конец отмечен знаком плюс, каждая батарея, которую я вставил в свой грузовик, показывает знак +, и это, очевидно, источник высокого потенциала, так как именно там появляется коррозия, а коррозия редко появляется на отрицательной стороне. клемму (при условии, что аккумулятор не протекает).

Я подозреваю, что в этой статье простая опечатка.Вот что в нем говорится: «При зарядке на аноде образуется скопление электронов, создавая потенциал напряжения между анодом и катодом. Освобождение происходит путем прохождения тока от положительного катода через внешнюю нагрузку и обратно к отрицательному аноду. При зарядке ток течет в обратном направлении ».

Вот что он должен сказать: «При разрядке внутренняя химическая реакция поставляет электроны с высоким потенциалом к ​​аноду, создавая потенциал напряжения между анодом и катодом.При зарядке ток течет в обратном направлении ».

К сожалению, химики и физики обозначили терминалы в противоположном смысле.

14 мая 2017 г. в 6:07

Mark du Preez написал:

Я думаю, что причина того, что мы не понимаем, что такое анод и катод, заключается в том, что разные устройства имеют разную маркировку. Анод диода отмечен знаком плюса (+), тогда как анод элемента (или батареи ячеек) отмечен знаком минус (-).Это связано с тем, что анод определяется как электрод * в * который протекает обычный ток.

Рассмотрим простую схему с батареей, светодиодом (светоизлучающим диодом) и резистором для ограничения тока, соединенными последовательно. В зависимости от того, с какой стороны вы устанавливаете резистор, у вас будет либо клемма «+» батареи, подключенная к клемме «+» светодиода, а резистор будет между клеммами «-», либо наоборот. Теперь, хотя оба терминала отмечены знаком «+», они соединены вместе, поэтому очевидно, что ток должен идти от одного к другому.Следовательно, по определению, один должен быть анодом, а другой — катодом.

Запомните это так:

«КИСЛОТА» — Анод: ток в устройстве

(Очевидно, что поток электронов в обратном направлении.)

13 июня 2017 г., 00:42

Lary Anoes написал:

25 июля 2017 г., 7:11

Славко написал:

Правильно ли это: «При зарядке на катоде образуется скопление электронов»? Думаю, это должно быть «При зарядке на аноде образуется скопление электронов».

Посмотрите на это изображение:
BU-306: Какова функция разделителя?

Источник Википедия:

В разряжающемся аккумуляторе или гальваническом элементе катод является положительным выводом, поскольку именно здесь ток выходит из устройства (см. Рисунок). Этот наружный ток переносится внутри положительными ионами, движущимися от электролита к положительному катоду (за это «восходящее» движение отвечает химическая энергия). Внешне он продолжается электронами, движущимися внутрь, этот отрицательный заряд, движущийся внутрь, образует положительный ток, текущий наружу.Например, медный электрод гальванического элемента Даниэля является положительным выводом и катодом.
В перезаряжаемой батарее или электролитической ячейке, выполняющей электролиз, катод является отрицательной клеммой, с которой ток выходит из устройства и возвращается к внешнему генератору. Например, изменение направления тока в гальванической ячейке Даниэля приведет к образованию электролитической ячейки [1], в которой медный электрод является положительной клеммой и анодом.

Я могу это неправильно понять, поэтому заранее прошу прощения.

1 апреля 2018 г., 20:28

Мехди Карамад написал:

Мы должны учитывать, что атом, у которого меньше всего электронов на своей внешней орбите, потеряет свой электрон и станет положительным, а тот, кто получит электрон, будет иметь отрицательный заряд, поэтому после зарядки я согласен, что все положительные ионы будут собираться на катоде. и готовы потерять свой электрон через внешнюю нагрузку на анод. Эту часть легко понять, но во второй части, когда вы говорите, что электрод, который высвобождает электроны, называется анодом, а тот, который притягивает электроны, называется катодом, в вашей статье кажется, что я против, и я могу.Не понимаю, почему вдруг все изменилось?

10 сентября 2018 г., 14:47

Том Сабо написал:

Можно ли превратить отрицательную пластину в положительную в свинцово-кислотном аккумуляторе? Например, если у меня есть 2 хорошие отрицательные пластины из старой батареи, можно ли превратить одну в положительную пластину, чтобы можно было снова сделать батарею?
Если да, то какой процесс лучше всего?
TIA
Том

25 ноября 2018 г., 18:39

BK написал:

Мы очень ценим возможность предоставить здесь много полезной информации.
Что касается таблицы 1-c, отмечается, что «Катод на медной фольге» и «Анод на алюминиевой фольге». Это правильно?
В книге, которую я прочитал, указано противоположное: «Катод на алюминиевой фольге» и «Анод на медной фольге».
Мы будем очень признательны за вашу помощь в разъяснении этого вопроса.

6 сентября 2020 г., 16:24

Рональд Барнс написал:

Здравствуйте, я пытался выяснить, каков наивысший рейтинг мАч для NiMH-аккумулятора 1/3 AA, а также каков самый высокий рейтинг мАч для аккумулятора 1/2 AAA, поскольку я не могу найти эту информацию где-либо в Google для этих размеров я считаю возможными только полноразмерные рейтинги AA и AAA, поэтому, пожалуйста, свяжитесь со мной и предоставьте эту информацию и спасибо

Электролитические ячейки — Химия LibreTexts

Гальванические элементы приводятся в действие спонтанной химической реакцией , которая производит электрический ток через внешнюю цепь.Эти элементы важны, потому что они являются основой для батарей, питающих современное общество. Но это не единственный вид электрохимической ячейки. В каждом случае обратная реакция не является спонтанной и требует для возникновения электрической энергии.

Введение

Общий вид реакции можно записать как:

\ [\ underset {\ longleftarrow \ text {Non spontaneous}} {\ overset {\ text {Spontaneous} \ longrightarrow} {\ text {Reactants} \ rightleftharpoons \ text {Products} + \ text {Электрическая энергия}}} \ ]

Можно построить ячейку, которая работает с химической системой, пропуская через систему электрический ток.Эти ячейки называются электролитическими ячейками . Электролитические элементы, как и гальванические элементы, состоят из двух полуэлементов: один — полуэлемент восстановления, другой — полуэлемент окисления. Однако направление потока электронов в электролитических ячейках может быть изменено на противоположное по сравнению с направлением спонтанного потока электронов в гальванических ячейках, но определение катода и анода остается прежним, где восстановление происходит на катоде, а окисление происходит на аноде. . Поскольку направления обеих полуреакций поменялись местами, изменился знак, но не величина потенциала клетки.

Электролитические элементы очень похожи на гальванические (гальванические) элементы в том смысле, что оба требуют солевого моста, оба имеют катодную и анодную стороны, и оба имеют постоянный поток электронов от анода к катоду. Однако между двумя ячейками есть и разительные различия. Основные отличия указаны ниже:

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Электрохимические ячейки. Гальванический элемент (слева) преобразует энергию, выделяемую в результате спонтанной окислительно-восстановительной реакции, в электрическую энергию, которую можно использовать для выполнения работы.Окислительные и восстановительные полуреакции обычно протекают в отдельных отсеках, которые соединены внешней электрической цепью; Кроме того, второе соединение, которое позволяет ионам перемещаться между отсеками (показано здесь вертикальной пунктирной линией, обозначающей пористый барьер), необходимо для поддержания электрической нейтральности. Разность потенциалов между электродами (напряжение) заставляет электроны течь от восстановителя к окислителю через внешнюю цепь, генерируя электрический ток.В электролитической ячейке (справа) внешний источник электроэнергии используется для создания разности потенциалов между электродами, которая заставляет электроны течь, вызывая неспонтанную окислительно-восстановительную реакцию; в большинстве приложений используется только один отсек. В обоих типах электрохимических ячеек анод является электродом, на котором происходит полуреакция окисления, а катод — электродом, на котором происходит полуреакция восстановления.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Свойства гальванических и электрохимических элементов
Электрохимический элемент (гальванический элемент) Ячейка электролитическая
Гальванический элемент преобразует химическую энергию в электрическую. Электролитическая ячейка преобразует электрическую энергию в химическую.
Здесь окислительно-восстановительная реакция является спонтанной и отвечает за производство электроэнергии. Окислительно-восстановительная реакция не является спонтанной, и для ее инициирования необходимо подавать электрическую энергию.
Две полуячейки размещены в разных контейнерах и соединены соляным мостиком или пористой перегородкой. Оба электрода помещены в одну емкость в растворе расплавленного электролита.
Здесь анод отрицательный, а катод положительный. Реакция на аноде является окислительной, а на катоде — восстановительной. Здесь анод положительный, а катод отрицательный. Реакция на аноде является окислительной, а на катоде — восстановительной.
Электроны поставляются окисляющимися частицами.Они перемещаются от анода к катоду во внешней цепи. Внешняя батарея питает электроны. Они входят через катод и выходят через анод.

Ячейки электролитические

Чтобы объяснить, что происходит в электролитической ячейке, давайте рассмотрим разложение расплавленного хлорида натрия на металлический натрий и газообразный хлор. Реакция написана ниже.

———> Несамопроизвольно (электролитическая ячейка)

2 Na Cl (л)

2 Na (с)

+

Класс 2 (г)

<--------- Самопроизвольное (электрохимическая ячейка)

Если расплавленный \ (NaCl _ {(l)} \) поместить в контейнер и вставить инертные электроды \ (C _ {(s)} \), прикрепленные к положительной и отрицательной клеммам батареи, произойдет электролитическая реакция.- \]

  • Обратите внимание, что местом окисления остается анод, а местом восстановления остается катод, но заряды на этих двух электродах меняются местами. Анод теперь на заряжен положительно, заряжен, а катод — на отрицательно заряжен.
  • Условия, в которых работает электролитическая ячейка, очень важны. Вещество, которое является самым сильным восстановителем (вещество с наивысшим стандартным значением потенциала клетки в таблице), подвергнется окислению.Вещество, которое является сильнейшим окислителем, будет восстановлено. Если бы в вышеупомянутой системе использовался водный раствор хлорида натрия, вместо натрия восстанавливался бы водород, поскольку он является более сильным окислителем, чем натрий.
  • Прогнозирование реакции электролиза

    Существует четыре основных фактора, которые определяют, будет ли проводиться электролиз, даже если внешнее напряжение превышает расчетную величину:

    1. Перенапряжение или превышение напряжения иногда необходимо для преодоления взаимодействий на поверхности электрода.Чаще это случается с газами. Например. H 2 (g) требует перенапряжения 1,5 В, в то время как Pt (s) требует перенапряжения 0 В
    2. Может иметь место более одной электродной реакции, что означает, что может быть более одной полуреакции, оставляя две или более возможностей для реакции ячейки.
    3. Реагенты могут находиться в нестандартных условиях, что означает, что напряжение для полуэлементов может быть меньше или больше, чем количество в стандартных условиях.Например:
    • Концентрация хлорид-иона = 5,5M, а не единица активности 1M. Это означает, что уменьшение хлорида = 1,31 В, а не 1,36 В
    • Стандартное условие — иметь pH 4 в анодной полуячейке, но иногда в нестандартных состояниях pH может быть выше или ниже при изменении напряжения.
    1. Способность инертного электрода к электролизу зависит от реагентов в растворе электролита, в то время как активный электрод может работать сам по себе для проведения полуреакции окисления или восстановления.

      Если учесть все четыре этих фактора, мы сможем успешно предсказать полуреакции электрода и общие реакции при электролизе.

      Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

      Предскажите электродные реакции и общую реакцию, если анод изготовлен из (а) меди и (б) платины.

      Количественные аспекты электролиза

      Майкл Фарадей обнаружил в 1833 году, что всегда существует простая взаимосвязь между количеством вещества, производимого или потребляемого на электроде во время электролиза, и количеством электрического заряда Q , который проходит через элемент.- \ rightarrow Ag \]

      говорит нам, что когда 1 моль Ag + наносится на 1 моль Ag, с катода должен подаваться 1 моль e . Поскольку отрицательный заряд одного электрона, как известно, составляет 1,6022 × 10 –19 Кл, мы можем умножить его на постоянную Авогадро, чтобы получить заряд на моль электронов. Эта величина называется Константа Фарадея , символ F :

      .

      F = 1,6022 × 10 –19 C × 6,0221 × 10 23 моль –1 = 9.-} \) и \ (Q \).

      Часто в экспериментах по электролизу измеряется электрический ток, а не количество электрического заряда. Так как кулонов определяется как количество заряда, которое проходит через фиксированную точку в электрической цепи, когда ток в один ампер течет в течение одной секунды, заряд в кулонах можно рассчитать, умножив измеренный ток (в амперах) на время (в секундах), в течение которого он течет:

      \ [Q = It \]

      В этом уравнении I представляет ток, а t представляет время.Если вы помните, что

      кулон = 1 ампер × 1 секунда 1 C = 1 А с

      можно настроить единицы времени для получения правильного результата. Теперь, когда мы можем предсказать полуреакции электрода и общие реакции при электролизе, также важно уметь рассчитывать количество потребляемых реагентов и произведенных продуктов. Для этих расчетов мы будем использовать постоянную Фарадея:

      1 моль электрона = 96,485 C

      заряд ( C ) = ток ( C / с ) x время (с)

      ( Кл / с ) = 1 кулон заряда в секунду = 1 ампер ( A )

      Простое преобразование для любого типа задач:

      1. Преобразование любого заданного времени в секунды
      2. Возьмите заданный ток ( A ) в секундах, [1 c = (A) / (s)]
      3. Наконец, используйте преобразование стехиометрии: 1 моль электрона = 96 485 ° C (постоянная Фарадея)

      Пример \ (\ PageIndex {1} \)

      Электролиз растворенного образца брома можно использовать для определения количества брома в образце.- \]. Какую массу брома можно отложить за 3 часа при токе 1,18 А?

      Решение :

      3,00 часа x 60 мин / час x 60 сек / 1 мин x 1,18 C (A) /1 сек x 1 моль / 96,485 C

      = 0,132 моль

      Проблемы

      1) Предскажите продукты электролиза, заполнив график:

      Cl , Br , I , H + , OH , Cu 2+ , Pb 2+ , Ag +, K + , Na + ,

      2) Рассчитайте количество электрического заряда, необходимого для пластины 1.386 моль Cr из кислого раствора K 2 Cr 2 O 7 согласно полууравнению

      H 2 Cr 2 O 7 ( водн. ) + 12H + ( водн. ) + 12 e → 2Cr ( s ) + 7 H 2 O ( л )

      3) Пероксид водорода, H 2 O 2 , может быть получен электролизом холодной концентрированной серной кислоты. Реакция на аноде

      2H 2 SO 4 → H 2 S 2 O 8 + 2H + + 2 e

      Когда полученная пероксидисерная кислота, H 2 S 2 O 8 , кипятится при пониженном давлении, она разлагается:

      2H 2 O + H 2 S 2 O 8 → 2H 2 SO 4 + H 2 O 2

      Рассчитайте массу перекиси водорода, образовавшейся при токе 0.893 потока за 1 час.

      4) Электролиз растворенного образца холрида можно использовать для определения количества хлорида в образце. На катоде полуреакция восстановления составляет Cl 2 + (водн.) + 2 e -> 2 Cl . Какую массу хлорида можно отложить за 6,25 часа током 1,11 А?

      5) В электролитической ячейке электрод, на котором электроны входят в раствор, называется ______; химическое изменение, которое происходит на этом электроде, называется _______.

      1. анод, оксидирование
      2. анод, редуктор
      3. катод, оксидирование
      4. катод, редуктор
      5. не может сказать, если мы не знаем, какие виды окисляются и восстанавливаются.

      6) Как долго (в часах) должен поддерживаться ток 5,0 ампер на гальванической пластине 60 г кальция из расплавленного CaCl 2 ?

      1. 27 часов
      2. 8,3 часа
      3. 11 часов
      4. 16 часов
      5. 5.9 часов
      7) Сколько времени в часах потребуется для нанесения гальванического покрытия на 78 г платины из раствора [PtCl 6 ] 2 при среднем токе 10 ампер при КПД электрода 80%?
      1. 8,4
      2. 5,4
      3. 16,8
      4. 11,2
      5. 12,4

      8) Сколько фарадеев необходимо, чтобы восстановить 1,00 г алюминия (III) до металлического алюминия?

      1. 1.00
      2. 1,50
      3. 3,00
      4. 0,111
      5. 0,250

      9) Найдите стандартный потенциал ячейки для электрохимической ячейки с помощью следующей реакции ячейки.

      Zn (тв.) + Cu 2+ (водн.) → Zn 2+ (водн.) + Cu (т.)

      ответов

      1) . Cl хлор H + водород

      Cl хлор Cu 2+ медь

      I йод H + водород

      2) 12 моль e требуется для получения 2 моль Cr, что дает нам стехиометрическое соотношение S ( e / Cr).Затем можно использовать постоянную Фарадея для определения количества заряда.

      n Cr n e Q

      Q = 1,386 моль Cr × × = 8,024 × 10 5 C

      3) Произведение тока и времени дает нам количество электричества Q . Зная это, мы легко вычисляем количество электронов: n e -. Затем из первого полууравнения мы можем найти количество пероксидисерной кислоты, а второе приводит к n h3O2 и, наконец, к m h3O2 .

      = 05666 × г H 2 O 2 = 0,5666 г H 2 O 2

      4) 0,259 моль

      5) д

      6) д

      7) б

      8) д

      9) Напишите полуреакции для каждого процесса.

      Zn (s) → Zn 2+ (водн.) + 2 e

      Cu 2+ (водн.) + 2 e → Cu (s)

      Найдите стандартные потенциалы полуреакции восстановления.

      E o Восстановление Cu2 + = + 0,339 В

      E o Восстановление Zn2 + = — 0,762 В

      Определите общий потенциал стандартной ячейки.

      E o ячейка = + 1,101 V

      Список литературы

      1. Петруччи и др. Общая химия: принципы и современные приложения. 9 изд. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Pearson / Prentice Hall, 2007.
      2. Кольбе, Германн. Электролиз органических соединений.Эдинбург: Э. и С. Ливингстон, 1947.
      3. Стюарт, A.T. «Электролиз воды». Производство водорода 13 мая 2001 г.
      4. Также все упомянутые «внешние ссылки».

      Авторы и авторство

      • Жасмин Брионес, Калифорнийский университет в Дэвисе, 2012 г.

      Voltaic Cells — Chemistry LibreTexts

      В окислительно-восстановительных реакциях электроны передаются от одного вида к другому. Если реакция спонтанная, высвобождается энергия, которую затем можно использовать для полезной работы.Чтобы использовать эту энергию, реакция должна быть разделена на две отдельные половинные реакции: реакции окисления и восстановления. Реакции помещаются в два разных контейнера, и для перемещения электронов с одной стороны на другую используется проволока. При этом создается вольтово-гальванический элемент .

      Введение

      Когда происходит окислительно-восстановительная реакция, электроны передаются от одного вида к другому. Если реакция спонтанная, высвобождается энергия, которую можно использовать для работы.-_ {3 \; (aq)} \) ионы. Ионы NO 3 (водн.) можно игнорировать, поскольку они являются ионами-наблюдателями и не участвуют в реакции. В этой реакции медный электрод помещают в раствор, содержащий ионы серебра. Ag + (водный) будет легко окислять Cu (s) , что приводит к Cu 2 + (водный), , восстанавливаясь до Ag (s) .

      Эта реакция высвобождает энергию. Однако когда твердый медный электрод помещают непосредственно в раствор нитрата серебра, энергия теряется в виде тепла и не может использоваться для выполнения работы.Чтобы обуздать эту энергию и использовать ее для полезной работы, мы должны разделить реакцию на две отдельные половинные реакции; Реакции окисления и восстановления. Проволока соединяет две реакции и позволяет электронам перемещаться с одной стороны на другую. При этом мы создали гальванический элемент .

      Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Гальванический элемент

      Гальванический элемент (также известный как гальванический элемент) — это электрохимический элемент, в котором для выработки электричества используются спонтанные окислительно-восстановительные реакции.Он состоит из двух отдельных полуэлементов . Полуячейка состоит из электрода (полоски металла, M) в растворе, содержащем ионы M n + , в котором M — любой произвольный металл. Две полуэлементы связаны между собой проводом, идущим от одного электрода к другому. Соляной мостик также соединяется с полуячейками. Функции этих частей обсуждаются ниже.

      Полуэлементы

      Половина окислительно-восстановительной реакции происходит в каждой половине ячейки. Следовательно, можно сказать, что в каждой полуячейке происходит полуреакция.Когда две половинки соединяются вместе с помощью проволоки и соляного мостика, создается электрохимическая ячейка.

      Электроды

      Электрод — это металлическая полоска, на которой происходит реакция. В гальваническом элементе окисление и восстановление металлов происходит на электродах. В гальванической ячейке два электрода, по одному в каждой полуячейке. Катод — это место, где происходит восстановление, а окисление происходит на аноде .

      В электрохимии эти реакции протекают на металлических поверхностях или на электродах . Между металлом и веществами в растворе устанавливается окислительно-восстановительное равновесие. Когда электроды погружаются в раствор, содержащий ионы того же металла, это называется полуячейкой . Электролиты — это ионы в растворе, обычно в жидкости, который проводит электричество за счет ионной проводимости. Между атомами металла на электроде и ионными растворами могут происходить два возможных взаимодействия.

      1. Ион металла M n + из раствора может столкнуться с электродом, получив от него n электронов, и преобразоваться в атомы металла.Это означает, что ионы восстанавливаются.
      2. Атом металла на поверхности может потерять «n» электронов на электрод и войти в раствор в виде иона M n + , что означает, что атомы металла окисляются.

      Когда электрод окисляется в растворе, он называется анодом , а когда электрод восстанавливается в растворе. он называется катодом .

      • Анод : На аноде происходит реакция окисления.Другими словами, здесь металл теряет электроны. В приведенной выше реакции анодом является Cu (s), поскольку его степень окисления увеличивается от 0 до +2.
      • Катод : Катод — это место, где происходит реакция восстановления. Здесь металлический электрод получает электроны. Возвращаясь к приведенному выше уравнению, катодом является Ag, поскольку его степень окисления уменьшается с +1 до 0,
      • .

      Вспоминая окисление и восстановление

      Когда дело доходит до окислительно-восстановительных реакций, важно понимать, что означает «окисление» или «восстановление» металла.+ _ {(aq)} \) получает электрон, что означает его уменьшение. \ (Cu _ {(s)} \) теряет два электрона и окисляется.

      Соляной мостик — жизненно важный компонент любого гальванического элемента. Это трубка, заполненная раствором электролита, например KNO 3 (s) или KCl (s) . Назначение солевого мостика — поддерживать электрическую нейтральность растворов и обеспечивать свободный поток ионов от одной ячейки к другой. Без солевого мостика вокруг электродов будут накапливаться положительные и отрицательные заряды, что приведет к остановке реакции.

      Назначение солевого мостика — поддерживать электрическую нейтральность растворов и обеспечивать свободный поток ионов от одной ячейки к другой.

      Поток электронов

      Электроны всегда текут от анода к катоду или от полуэлемента окисления к полуэлементу восстановления. С точки зрения ячейки E o полуреакций, электроны будут течь от более отрицательной полуреакции к более положительной полуреакции. Схема ячейки — это изображение электрохимической ячейки.На рисунке ниже показана диаграмма ячеек для гальваники, показанная на рисунке \ (\ PageIndex {1} \) выше.

      Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Диаграмма ячеек . На рисунке ниже показана диаграмма ячеек для гальваники, показанная на рисунке \ (\ PageIndex {1} \).

      При рисовании диаграммы ячеек мы придерживаемся следующих соглашений. Анод всегда размещается на левой стороне , а катод размещается на правой стороне . Соляной мост изображен двойными вертикальными линиями (||).o_ {cell} \) для гальванической ячейки, образованной каждой реакцией.

    Решение

    1.a) Ba 2+ (водн.) → Ba (s) + 2e- с SRP (для противоположной реакции) E o = -2,92 В (анод; где происходит окисление)

    Cu 2+ (водн.) + 2e- → Cu (s) с SRP E o = +0,340 В (катод; там, где происходит восстановление)

    1.b) Al 3+ (водн.) → Al (s) + 3e с SRP (для противоположной реакции) E o = -1.66 В (анод; там, где происходит окисление)

    Sn 2+ (водн.) + 2e → Sn (s) с SRP E o = -0,137 В (катод; там, где происходит восстановление)

    2.a) Ba 2+ (водн.) | Ba (s) || Cu (s) | Cu 2+ (водн.)

    2.b) Al (s) | Al 3+ (водн.) || Sn 2+ (водн.) | Sn (т)

    3.а) E o ячейка = 0,34 — (-2,92) = 3,26 В

    3.b) E o ячейка = -0,137 — (-1,66) = 1,523 В

    Напряжение элемента / потенциал элемента

    Показания вольтметра дают реактивного напряжения ячейки или разности потенциалов между двумя двумя полуячейками. Напряжение ячейки также известно как потенциал ячейки или электродвижущая сила (ЭДС) и обозначается символом \ (E_ {cell} \).о_ {анод} \]

    Значения E o сведены в таблицу для всех растворенных веществ при 1 M и всех газов при 1 атм. Эти значения называются стандартными потенциалами восстановления . Каждая полуреакция имеет различный восстановительный потенциал, разность двух восстановительных потенциалов дает напряжение электрохимической ячейки. Если ячейка E или положительна, реакция является спонтанной и является гальванической ячейкой. Если ячейка E o отрицательная, реакция не является спонтанной и называется электролитической ячейкой.

    Список литературы

    1. Брэди, Джеймс Э., Холум, Джон Р. «Химия: исследование материи и ее изменений», John Wiley & Sons Inc 1993
    2. Браун, Теодор Л., Лемей, Х. Юджин-младший. Третье издание «Химия: центральная наука», Прентис-Холл, Инк. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси 07632 1985
    3. Браун, Теодор Л., ЛеМэй, Х. Юджин-младший, Бурстен, Брюс Э. «Химия: центральная наука», пятое издание, Prentice-Hall, Inc., Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси 07632 1991
    4. Гессер, Хайман Д.«Описательные принципы химии», C.V. Компания Мосби 1974
    5. Харвуд, Уильям, Херринг, Джеффри, Мадура, Джеффри и Петруччи, Ральф, Общая химия: принципы и современные приложения, Девятое издание, Аппер-Сэдл-Ривер, Нью-Джерси, Pearson Prentice Hall, 2007.
    6. Петруччи, Ральф Х. Генерическая химия: принципы и современные приложения 9-е изд. Нью-Джерси: Pearson Education Inc. 2007.
    7. Васос Бэзил Х. Электроанитическая химия. Нью-Йорк: Публикация Wiley-Interscience.1983.
    8. Zumdahl, Стивен С. Химия 7-е изд. Нью-Йорк: Компания Houghton Mifflin. 2007.

    Авторы и авторство

    • Шамшер Сингх, Дебора Гхо

    Аноды и катод — обзор

    9.3 Концентрационная поляризация

    В топливных элементах реагирующие частицы являются газообразными; на аноде H 2 (или H 2 + CO), а на катоде O 2 . На аноде H 2 (или H 2 + CO) должен транспортироваться из потока топлива через пористый анод к (или вблизи) поверхности раздела анод / электролит.Затем водород (или H 2 + CO) вступает в реакцию с ионами оксида, переносимыми через электролит, на границе анод / электролит или рядом с ней, с образованием H 2 O (или H 2 O + CO 2 ), и высвобождают электроны к аноду для их последующего переноса на катод через внешнюю цепь. Образовавшийся H 2 O (или H 2 O + CO 2 ) должен транспортироваться от поверхности раздела электролит / анод через пористый анод в поток топлива.Этот перенос H 2 (H 2 + CO) и H 2 O (H 2 O + CO 2 ) должен соответствовать чистому току, протекающему через элемент, с поправкой на соответствующий баланс заряда. / параметры баланса массы. В установившемся режиме должно выполняться равенство

    (6) | jh3 | + | jco | = | jh3O | + | jco2 | = 2 | jO2 | = iNA2F

    , где j H 2 и jco — соответственно потоки водорода и окиси углерода через пористый анод к границе раздела анод / электролит, j H 2 O и jco 2 — соответственно потоки водяной пар и диоксид углерода через пористый анод, вдали от границы раздела анод / электролит, jo 2 , представляет собой поток кислорода через пористый катод к границе раздела катод / электролит, и N — это номер Авогадро.

    Для простоты следующее обсуждение ограничивается чистым водородом в качестве топлива. Таким образом, уравнение (6) сводится к

    (7) | jh3 | = | jh3O | + = 2 | jO2 | = iNA2F

    Перенос газообразных частиц обычно происходит за счет бинарной диффузии, где эффективный бинарный коэффициент диффузии является функцией фундаментальный бинарный коэффициент диффузии D H 2 -H 2 O и микроструктурные параметры анода [3,4]. В микроструктурах электродов с очень маленькими размерами пор также могут присутствовать возможные эффекты диффузии Кнудсена, адсорбции / десорбции и поверхностной диффузии.Физическое «сопротивление» переносу газообразных веществ через анод при заданной плотности тока отражается как «потеря электрического напряжения». Эта потеря поляризации известна как концентрационная поляризация, η a конц , и является функцией нескольких параметров, задаваемых как

    (8) ηconca = f (Dh3 − h3O, микроструктура, парциальное давление, ток Плотность)

    , где D H 2 -H 2 O — бинарный H 2 -H 2 O коэффициент диффузии.Здесь предполагается, что эффектами диффузии Кнудсена, адсорбции / десорбции и поверхностной диффузии можно пренебречь. Η a conc увеличивается с увеличением плотности тока, но не линейно. Упрощенная эквивалентная схема может использоваться для описания процесса с использованием так называемого элемента Варбурга, который состоит из ряда резисторов и конденсаторов [5]. Наличие конденсаторов гарантирует, что время отклика или постоянная времени не равны нулю.Поскольку соответствующие временные зависимости не описываются простой кинетикой первого порядка, нецелесообразно описывать время отклика как постоянную времени. Тем не менее, характерное время может быть определено, которое зависит от толщины электрода, микроструктуры электрода и характерного коэффициента диффузии.

    С точки зрения физически измеряемых параметров были получены аналитические выражения для анодной концентрационной поляризации, которые позволяют явно определять ее как функцию ряда параметров.Одним из важных параметров является плотность тока, ограничивающая анод, то есть плотность тока, при которой парциальное давление топлива, например H 2 на границе анод / электролит близок к нулю, так что в элементе не хватает топлива. Если это условие реализуется во время работы, напряжение резко падает почти до нуля. Эта ограничивающая анод плотность тока, i as , имеет следующий вид [6]

    (9) ias = 2Fph3aDa (eff) RTla

    , где D a (eff) — эффективный коэффициент диффузии газа через анод, а l a — толщина анода.Эффективный коэффициент диффузии анода содержит бинарный коэффициент диффузии соответствующих частиц, а именно H 2 и H 2 O, D H 2 -H 2 O . объемная доля пористости V v (α) и коэффициент извилистости τ a [3,4]. Если топливо содержит углеводороды, необходимо учитывать многокомпонентный характер газовой диффузии. Фактор извилистости является мерой извилистой природы анода, через которую должна происходить диффузия.В очень мелких микроструктурах извилистость как феноменологический параметр может включать эффекты диффузии Кнудсена, поверхностной диффузии и возможные эффекты адсорбции / десорбции. В этом случае концентрационная поляризация анода имеет вид [6]

    (10) ηconca = −RT2Fln (1 − iias) + RT2Fln (1 + ph3aiph3Oaias)

    Обратите внимание, что когда плотность тока приближается к плотности тока, ограничивающей анод, то есть когда i → i как , первый член стремится к бесконечности. Максимальное значение η a конц ограничено OCV.Таким образом, максимально достижимая плотность тока всегда будет меньше i как . Зависимость анодной концентрационной поляризации, определяемая уравнением (10), от различных параметров может быть качественно описана следующим образом: с точки зрения физических размеров и микроструктурных параметров, чем ниже пористость объемной доли, тем выше коэффициент извилистости и тем больше Чем больше толщина анода, тем больше η a конц .С точки зрения состава топливного газа, чем ниже парциальное давление водорода, p a H 2 , тем выше η a конц . Температурная зависимость сложная. Видно, что i как αT 1/2 , так как D a (eff) α T 3/2 , что означает η a конц увеличивается при понижении температуры.В то же время, как видно из уравнения (10), η a конц линейно зависит от температуры, что означает, что η a конц уменьшается с понижением температуры. В общем, η a conc не очень сильно зависит от температуры.

    Как указывалось ранее, процесс переноса газа через пористые электроды не описывается кинетикой первого порядка; тем не менее, характеристическая постоянная времени может быть приблизительно равна:

    (11) tcharacteristic∼Ia2Da (eff)

    Для типичного элемента с опорой на анод l a равно 0.От 5 до 1 мм, а D a (eff) составляет от ∼0,1 до ∼0,5 см 2 / сек. Таким образом, соответствующее характеристическое время составляет от нескольких миллисекунд до нескольких десятых секунды. Расчетные коэффициенты извилистости, основанные на измерениях производительности ячейки, находятся в диапазоне от ∼5 или 6 до 15-20. Расчетный коэффициент извилистости, основанный на геометрическом пути, по которому проходит молекула, обычно составляет менее 5 или 6. Высокие значения факторов извилистости таким образом, оцененные на основе данных о характеристиках ячеек, нельзя описать исключительно на основе геометрических соображений; другие эффекты, такие как диффузия Кнудсена, адсорбция и поверхностная диффузия, вероятно, также играют роль.Однако следует подчеркнуть, что очень высокие коэффициенты извилистости действительно были измерены во многих других случаях, связанных с переносом газов через пористые тела с низкой пористостью и малым размером пор [7]. Несмотря на то, что высокий коэффициент извилистости не может быть оправдан только геометрическими аргументами, он все же является полезным параметром для описания концентрационной поляризации.

    Концентрационная поляризация на катоде аналогичным образом связана с переносом O 2 и N 2 через пористый катод.Чистый поток O 2 из потока окислителя через катод к границе раздела катод / электролит линейно пропорционален чистой плотности тока. В этом случае газовый перенос также является функцией фундаментального бинарного коэффициента диффузии, D O 2 −n 2 и микроструктуры катода. Физическое «сопротивление» переносу газообразных веществ через катод отражается как потеря «электрического напряжения». Эта потеря поляризации известна как катодная концентрационная поляризация, η c конц , и задается как

    (12) ηconcc = f (DO2-N2, микроструктура, парциальное давление, плотность тока)

    η c canc увеличивается с увеличением плотности тока, но не линейно.Постоянная времени или время отклика должны быть функцией коэффициента диффузии и характерного диффузионного расстояния, и, таким образом, время отклика является конечным, отличным от нуля. Подобно аноду, характеристическое время для катода может быть задано как:

    (13) tcharacteristic∼Ic2Dc (eff)

    , где D c (eff) — эффективный коэффициент диффузии через катод. , а l c — толщина катода. Для ячейки с опорой на анод при толщине катода ∼200 микрон и эффективном коэффициенте диффузии катода D c ( eff ) ∼0.05 см 2 / с, характерное время ∼8 миллисекунд; то есть в миллисекундном диапазоне. Что касается физически измеряемых параметров, были получены аналитические выражения для катодной концентрационной поляризации, которые позволяют явно определять ее как функцию ряда параметров. Как и в случае анода, одним из важных параметров является ограничивающая катод плотность тока, которая представляет собой плотность тока, при которой парциальное давление окислителя, например O 2 , на границе раздела катод / электролит близка к нулю, так что элемент испытывает недостаток окислителя.В зависимости от вкладов других условий такое условие может не реализоваться при работе ячейки. Однако, если это условие реализуется во время работы, то напряжение резко падает почти до нуля. Эта катодно-ограничивающая плотность тока, i cs , имеет следующий вид [6]

    (14) ics = 4FpO2cDc (eff) (p − po2cp) RTIc

    Эффективный коэффициент диффузии катода содержит коэффициент бинарной диффузии соответствующих частиц, D O 2 -N 2 , объемная доля пористости в катоде, V v (c) , и извилистость τ c .В терминах плотности тока i и катодной предельной плотности тока i cs катодная концентрационная поляризация может быть задана как [6]

    (15) ηconcc = −RT4Fln (1 − iics)

    Для Для сопоставимых толщин катода и анода и микроструктуры анодная концентрационная поляризация обычно намного ниже, чем катодная концентрационная поляризация по двум причинам: (1) бинарный коэффициент диффузии H 2 -H 2 O, D H 2 -H 2 O 2 примерно в четыре-пять раз больше, чем бинарный коэффициент диффузии O 2 -N 2 . D O 2 -N 2 , из-за более низкой молекулярной массы H 2 по сравнению с другими видами; (2) Типичное парциальное давление водорода в топливе, P a H 2 , намного больше, чем типичное парциальное давление кислорода в окислителе, p c О 2 . Таким образом, для сравнимых толщин анода и катода и микроструктуры ограничивающая анод плотность тока намного больше, чем ограничивающая катод плотность тока, т.е.е., i as >> i cs . На практике один из электродов толще другого в конструкции с опорой на электроды. В конструкции с опорой на анод толщина анода намного больше, чем толщина катода, т. Е. l a >> l c , и в таком случае часто i cs > i как .Однако даже в конструкции с опорой на анод часто концентрационная поляризация катода может быть сопоставима с поляризацией концентрации анода. На рисунке 9.2 показана расчетная катодная концентрационная поляризация как функция плотности тока для катода толщиной 50 микрон с различным количеством углерода, добавленным для создания различной пористости [8]. Соответствующие эффективные коэффициенты диффузии через пористые катоды, необходимые для оценки концентрационной поляризации, были измерены экспериментально.

    Рисунок 9.2. Расчетная катодная концентрационная поляризация в зависимости от плотности тока для катода толщиной SO микрон с различной степенью пористости [8]. Открытая пористость находилась в диапазоне от ∼15% до ∼43%.

    Аналогичные поляризационные кривые концентрации анода могут быть построены с использованием уравнения (10) для различных эффективных коэффициентов диффузии анода. На практике топливо почти всегда представляет собой преобразованный (хотя бы частично) углеводород.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.