อิเล็กโทรไลต์กับเซลล์กัลวานิก
เซลล์อิเล็กโทรไลติกและเซลล์กัลวานิกเป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีสองประเภท ทั้งในเซลล์อิเล็กโทรไลต์และเซลล์กัลวานิก ปฏิกิริยารีดักชัน-รีดักชันเกิดขึ้น ในเซลล์มีอิเล็กโทรดสองขั้วที่เรียกว่าแอโนดและแคโทด ปฏิกิริยาออกซิเดชันเกิดขึ้นที่ขั้วบวก และปฏิกิริยารีดักชันเกิดขึ้นที่ขั้วลบ อิเล็กโทรดถูกแช่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์แยกต่างหาก โดยปกติ สารละลายเหล่านี้เป็นสารละลายไอออนิกที่เกี่ยวข้องกับชนิดของอิเล็กโทรด ตัวอย่างเช่น อิเล็กโทรดทองแดงแช่ในสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตและอิเล็กโทรดเงินแช่ในสารละลายซิลเวอร์คลอไรด์วิธีแก้ปัญหาเหล่านี้แตกต่างกัน จึงต้องแยกจากกัน วิธีทั่วไปในการแยกพวกมันออกคือสะพานเกลือ
เซลล์อิเล็กโทรไลต์คืออะไร
นี่คือเซลล์ที่ใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อทำลายสารประกอบเคมี หรืออีกนัยหนึ่ง เพื่อทำอิเล็กโทรไลซิส ดังนั้นเซลล์อิเล็กโทรไลต์จึงต้องการแหล่งพลังงานไฟฟ้าภายนอกสำหรับการทำงาน ตัวอย่างเช่น หากเราใช้ทองแดงและเงินเป็นอิเล็กโทรดสองขั้วในเซลล์ เงินจะเชื่อมต่อกับขั้วบวกของแหล่งพลังงานภายนอก (แบตเตอรี่) ทองแดงเชื่อมต่อกับขั้วลบ เนื่องจากขั้วลบมีอิเล็กตรอนมาก อิเล็กตรอนจึงไหลจากขั้วไปยังขั้วไฟฟ้าทองแดง ทองแดงจึงลดลง ที่อิเล็กโทรดสีเงิน จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน และปล่อยอิเล็กตรอนไปยังขั้วบวกที่ขาดอิเล็กตรอนของแบตเตอรี่ ต่อไปนี้เป็นปฏิกิริยาโดยรวมที่เกิดขึ้นในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ซึ่งมีอิเล็กโทรดทองแดงและเงิน
2Ag(s) + Cu2+(aq)⇌ 2 Ag+(aq) + Cu(s)
เซลล์กัลวานิกคืออะไร
เซลล์กัลวานิกหรือเซลล์โวลตาอิกเก็บพลังงานไฟฟ้า แบตเตอรีทำมาจากชุดเซลล์กัลวานิกเพื่อผลิตไฟฟ้าแรงสูง ปฏิกิริยาที่อิเล็กโทรดสองขั้วในเซลล์กัลวานิกมีแนวโน้มที่จะดำเนินไปเองตามธรรมชาติ เมื่อเกิดปฏิกิริยา จะมีการไหลของอิเล็กตรอนจากแอโนดไปยังแคโทดผ่านตัวนำภายนอก ตัวอย่างเช่น หากอิเล็กโทรดทั้งสองเป็นเงินและทองแดงในเซลล์กัลวานิก อิเล็กโทรดสีเงินจะเป็นค่าบวกเมื่อเทียบกับอิเล็กโทรดทองแดง อิเล็กโทรดทองแดงเป็นขั้วบวกและผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชันและปล่อยอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนเหล่านี้ไปที่แคโทดสีเงินผ่านวงจรภายนอก ดังนั้นซิลเวอร์แคโทดจึงเกิดปฏิกิริยารีดักชัน ความต่างศักย์จะถูกสร้างขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองซึ่งทำให้อิเล็กตรอนไหลได้ ต่อไปนี้เป็นปฏิกิริยาของเซลล์ที่เกิดขึ้นเองของเซลล์กัลวานิกด้านบน
2 Ag+(aq)+ Cu(s)⇌ 2Ag(s) + Cu2+(aq)
เซลล์อิเล็กโทรไลต์กับเซลล์กัลวานิกต่างกันอย่างไร
• เซลล์อิเล็กโทรไลต์ต้องการแหล่งพลังงานไฟฟ้าจากภายนอกเพื่อการทำงาน แต่เซลล์กัลวานิกจะทำงานได้เองและปล่อยกระแสไฟฟ้าออกมา
• ในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ ทิศทางของกระแสจะตรงข้ามกับทิศทางในเซลล์กัลวานิก
• ปฏิกิริยาในอิเล็กโทรดจะกลับกันในเซลล์ทั้งสองประเภท นั่นคือในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรดสีเงินคือแอโนด และอิเล็กโทรดทองแดงคือแคโทด อย่างไรก็ตาม ในเซลล์กัลวานิก อิเล็กโทรดทองแดงคือแอโนด และอิเล็กโทรดเงินคือแคโทด
• ในเซลล์ไฟฟ้าเคมี แคโทดเป็นบวก และแอโนดเป็นลบ ในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ แคโทดเป็นลบ และแอโนดเป็นบวก
• สำหรับการทำงานของเซลล์อิเล็กโทรไลต์ ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าเซลล์กัลวานิก