کاتد

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

کاتُد، الکترودی که جریان الکتریکی از طریق آن از دستگاه الکتریکی قطبیده خارج می‌گردد. بعبارتی جز پذیرنده الکترون را گویند.

واکنش‌های کاتدی[ویرایش]

در طبیعت دو گونه واکنش کاتدی رخ می‌دهد:

آزادشدن هیدروژن که خود دوگونه دارد:
در محیط اسید‌ی (واکنش کاهش پروتون):
2 H+ + 2 e → H2
و در محیط خنثی یا بازی مانند آب دریا (واکنش کاهش آب):
H2O + 2 e → 2 OH + H2

کاهش اکسیژن محلول:

این واکنش ئر همه محیطها (اسیدی، خنثی، بازی) بدین گونه است:

O2 + 4 H+ + 4 e → 2 H2O
O2 + 2 H2O + 4 e → 4 OH

واکنش دوم در طبیعت رایج‌تر است.

قطبیت کاتد به نسبت آند می تواند مثبت یا منفی باشد. این بستگی دارد به اینکه چگونه به وسیله متصل می شود. اگر چه بار مثبت کاتیون همیشه به طرف کاتد حرکت می کند (از جهت نامشان) و بار منفی آنیون بر خلاف آن حرکت می کند. قطبیت کاتد به نوع وسیله بستگی دارد. در وسیله هایی که انرژی مصرف می کنند ، کاتد منفی است و در وسائلی که تولید انرژی می کنند کاتد مثبت است. در یک سلول گالوانی کاتد قطب مثبت است چون جریان الکتریکی تولید می شود. این خروج جریان متقابلا به وسیله ی یون های مثبت انجام می شود. حرکت از الکترولیت به کاتد مثبت (انرژی شیمیایی مسئول انجام این حرکت است) به وسیله ی حرکت الکترون های درونی ادامه می یابد. این بار منفی درون ساختمان مثبت مدار حرکت می کند. برای مثال در سلول گالوانی دانیل مس قطب مثبت و کاتد است و در یک سلول الکترولیتی کاتد قطب منفی می باشد. و در یک دیود کاتد قطب منفی است که جریان را به سمت خارج از وسیله هدایت می کند. در لوله خلاء (شامل لوله پرتو کاتدی) این قطب منفی است که الکترون ها را وارد می کند.

جهت حرکت الکترون ها:

جهت حرکت الکترون ها تقریبا همیشه از آند به کاتد است. صرف نظر از نوع سلول و شیوه عملیاتی آن.

در شیمی: در شیمی کاتد الکترود یک سلول شیمیایی است که در آن کاهش اتفاق می افتد. یک روش حفظی مفید برای یادآوری اکسایش و کاهش این است : استفاده از نمادهای ox و Rec (اکسایش در آند و کاهش در کاتد). روش حفظی دیگر این است که در نوشتن کاتد c وجود دارد مانند reduction بنابراین کاهش در کاتد اتفاق می افتد. کاتد می تواند منفی باشد مانند زمانی که سلول الکترولیتی است (که انرژی الکتریکی برای تجزیه ترکببات شیمیایی استفاده می شود) یا مثبت باشد مانند زمانی که سلول گالوانی است (که کاهش شیمیایی برای تولید جریان الکتریکی )استفاده می شود.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

Mars G. Fontana, Corrosion Engineering, McGraw-Hill, 1987.