ความแตกต่างที่สำคัญ – แอคทีฟกับอิเล็กโทรดเฉื่อย
เซลล์ไฟฟ้าเคมีประกอบด้วยตัวนำไฟฟ้าสองตัวที่เรียกว่าอิเล็กโทรดและตัวนำอิออนที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรดขนส่งประจุไฟฟ้าผ่านอิเล็กตรอนในขณะที่อิเล็กโทรไลต์นำประจุผ่านไอออน อิเล็กโทรดเป็นโลหะที่มีพื้นผิวสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรไลต์เป็นส่วนประกอบที่ไม่ใช่โลหะซึ่งสามารถเป็นสารละลายหรือสุญญากาศได้ สารประกอบไอออนิกไม่สามารถนำไฟฟ้าในรูปของแข็งได้ ดังนั้นควรอยู่ในรูปของเหลวเพื่อนำไฟฟ้า รูปแบบของเหลวเหล่านี้เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้จากอิเล็กโทรดทั้งสอง ตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็นขั้วลบ (ประจุลบ) และอีกขั้วหนึ่งทำหน้าที่เป็นขั้วบวก (ประจุบวก) อิเล็กโทรดส่วนใหญ่มีสองประเภทคืออิเล็กโทรดที่ใช้งานและอิเล็กโทรดเฉื่อย ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอิเล็กโทรดแอคทีฟและอิเล็กโทรดเฉื่อยคืออิเล็กโทรดแอคทีฟมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมี ในขณะที่อิเล็กโทรดเฉื่อยจะไม่มีส่วนร่วมหรือรบกวนปฏิกิริยาเคมี
Active Electrode คืออะไร
อิเล็กโทรดแอกทีฟเป็นโลหะที่ใช้ในเซลล์ไฟฟ้าเคมี มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในอิเล็กโทรไลต์เพื่อขนส่งกระแสไฟฟ้า อิเล็กโทรดแบบแอคทีฟสามารถออกซิไดซ์หรือลดขนาดได้ อิเล็กโทรดแบบแอคทีฟส่วนใหญ่จะใช้ในการชุบด้วยไฟฟ้า การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการที่โลหะหนึ่งถูกนำไปใช้กับโลหะอีกชนิดหนึ่งโดยใช้เซลล์ไฟฟ้าเคมี อิเล็กโทรดแบบแอคทีฟทำหน้าที่เป็นขั้วบวกซึ่งให้ไอออนบวกกับสารละลายอิเล็กโทรไลต์ จากนั้นไอออนบวกจะไปถึงแคโทดและนำอิเล็กตรอนที่มีอยู่ไปที่นั่นทำให้เกิดการสะสมของไอออนโลหะบนพื้นผิวของแคโทด ดังนั้นวัสดุที่ควรชุบด้วยวิธีนี้จึงใช้เป็นแคโทด ตัวอย่างเช่น ช้อนสามารถชุบเงินโดยใช้ขั้วบวกสีเงินและช้อนเป็นขั้วลบ ซิลเวอร์ไนเตรตจะเป็นอิเล็กโทรไลต์
โดยพื้นฐานแล้ว อิเล็กโทรดแบบแอกทีฟเรียกว่า “แอคทีฟ” เพราะมันมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในระบบ ดังนั้นจึงแลกเปลี่ยนไอออนกับสารละลายอิเล็กโทรไลต์อย่างแข็งขัน อิเล็กโทรดที่ใช้บ่อยที่สุดคืออิเล็กโทรดทองแดง
รูปที่ 01: อิเล็กโทรดทองแดงเป็นตัวอย่างของอิเล็กโทรดที่ทำงานอยู่
อิเล็กโทรดเฉื่อยคืออะไร
อิเล็กโทรดเฉื่อยเป็นโลหะที่ไม่มีส่วนร่วมหรือรบกวนปฏิกิริยาเคมีใดๆ แต่ยังคงใช้เพื่อนำไฟฟ้าโดยการถ่ายโอนอิเล็กตรอนด้วยสารละลายแทนที่จะแลกเปลี่ยนไอออนกับสารละลาย ดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็นอิเล็กตรอน แพลตตินัมใช้เป็นอิเล็กโทรดเฉื่อย แต่กราไฟท์นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายเพราะมีราคาถูก อิเล็กโทรดเฉื่อยอาจจ่ายหรือถอนอิเล็กตรอนในกระบวนการนำไฟฟ้า อิเล็กโทรดเฉื่อยมักใช้ในอิเล็กโทรไลซิส ซึ่งเป็นกระบวนการที่แยกสารประกอบไอออนิกออกเป็นองค์ประกอบต่างๆ ตัวอย่างเช่น อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายโซเดียมคลอไรด์จะผลิตโซเดียมและคลอรีนแยกจากกัน
รูปที่ 02: อิเล็กโทรดกราไฟต์เป็นตัวอย่างของอิเล็กโทรดเฉื่อย
อิเล็กโทรดแบบแอคทีฟและเฉื่อยต่างกันอย่างไร
อิเล็กโทรดแบบแอคทีฟเทียบกับเฉื่อย |
|
| อิเล็กโทรดแอคทีฟคืออิเล็กโทรดที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีของเซลล์ไฟฟ้าเคมี | อิเล็กโทรดเฉื่อยเป็นอิเล็กโทรดที่ไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมี |
| ใช้ | |
| อิเล็กโทรดแบบแอคทีฟใช้ในการชุบด้วยไฟฟ้า | อิเล็กโทรดเฉื่อยใช้ในอิเล็กโทรลิซิส |
| พฤติกรรม | |
| อิออนของโลหะของอิเล็กโทรดถูกละลายในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ | อิออนโลหะของอิเล็กโทรดเฉื่อยไม่ละลาย |
| ปฏิกิริยา | |
| ปฏิกิริยาออกซิเดชันหรือการลดลงอาจเกิดขึ้นกับอิเล็กโทรดที่ทำงานอยู่ | ไม่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นหรือรีดักชั่น |
| โหมดการนำไฟฟ้า | |
| อิเล็กโทรดแอกทีฟนำไฟฟ้าผ่านการแลกเปลี่ยนไอออน | อิเล็กโทรดเฉื่อยนำไฟฟ้าผ่านการถ่ายโอนอิเล็กตรอน |
สรุป – แอคทีฟกับอิเล็กโทรดเฉื่อย
เซลล์ไฟฟ้าเคมีสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าหรืออำนวยความสะดวกไฟฟ้าผ่านการมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมี ส่วนประกอบพื้นฐานของเซลล์ไฟฟ้าเคมีคืออิเล็กโทรดสองขั้วและอิเล็กโทรไลต์อิเล็กโทรดสองอันถูกตั้งชื่อเป็นแอโนดและแคโทดตามพฤติกรรม อิเล็กโทรดที่ใช้งานและเฉื่อยเป็นอิเล็กโทรดสองประเภท ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอิเล็กโทรดแบบแอกทีฟและแบบเฉื่อยคืออิเล็กโทรดแบบแอคทีฟมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมี ในขณะที่อิเล็กโทรดเฉื่อยจะไม่มีส่วนร่วมหรือรบกวนปฏิกิริยาเคมี