: الکترود





	{img src=img/daneshnameh_up/b/bc/ElectrochemicalCell2.jpg}		{img src=img/daneshnameh_up/b/bc/ElectrochemicalCell2.jpg}








	پیل الکتروشیمیایی		پیل الکتروشیمیایی

!نگاه کلی

درسنجشهای الکتروشیمیایی ، الکترود یکی از مهمترین اجزای یک ((پیل الکروشیمیایی|سلول الکتروشیمایی)) است. الکترود ، تیغه‌ای ((فلز|فلزی)) است که با ((الکترولیت)) در تماس بوده و باعث انتقال ((الکترون)) از مواد داخل ((سلول)) ( مواد عمل کننده ، یونیزه کننده و … ) به مدار خارجی و یا از مدار خارجی به مواد می‌شود. هر سلول الکتروشیمیایی دارای دو الکترود است.

واکنشهای ((اکسیداسیون-احیا|اکسایشی و کاهشی)) در سطح الکترودها صورت می‌گیرد. الکترودی که در آن ، عمل اکسایش صورت می‌گیرد، ((آند و کاتد|کاتد)) نام دارد. الکترودها را بوسیله رابطهای فلزی که عبور جریان الکتریکی را بین آنها ممکن می‌کنند، به هم وصل می‌کنند. وقتی الکترولیتهای ناحیه ((آند و کاتد|کاتدی و آندی)) از لحاظ نوع و یا غلظت ، تفاوت داشته باشند، باید آنها را بوسیله رابطی از الکترولیتها به یکدیگر مربوط کرد تا هم جریان کامل شود و هم از اختلاط الکترولیتها جلوگیری شود.

معمولا پلهای نمکی برای این کار استفاده می‌شوند.

!معرفی الکترود بوسیله علائم شیمیایی

برای معرفی الکترود بوسیله علائم شیمیایی ، علامت مواد سازنده آن‌را در یک خط پهلویی هم می‌نویسند. در این حالت بین الکترولیت و بقیه اجزا ، خط عمودی قرار می‌دهند. این خط ، نشانگر آن است که پتانسیلی بین دو قسمت برقرار می‌شود. اگر هر یک از دو بخش ، شامل چند ((فلز)) باشد، بین فازها ، __کاما__(،) قرار می‌دهند. برای حالت فیزیکی فازها علائم __S__ برای ((جامد)) ، __L__ برای ((مایع)) و __g__ را برای ((گاز)) استفاده می‌کنند.

برای معرفی سلول الکتروشیمیایی ، علامت الکترودها را طوری پهلوی هم می‌نویسند که فرمول الکترولیتها ، کنار هم قرار گیرند و بین الکترولیتها دو خط عمودی می‌گذارند که طبق قرارداد ، آند در سمت چپ نوشته می‌شود. بعنوان مثال معرفی یک سلول به شکل زیر نشان می دهد که:

*__Zn__: الکترود آندی در داخل محلول الکترولیت {TEX()} {ZnSO_4} {TEX} با غلظت __y__ مولار قرار گرفته است.

*__Cu__: الکترود کاتدی در داخل محلول الکترولیت {TEX()} {C uSo_4} {TEX} با غلظت __X__ مولار قرار گرفته است.

این دو با هم یک __سلول الکتروشیمیایی__ را تشکیل می‌دهند.

!پتانسیل مطلق الکترود

وقتی دو فاز مختلف در کنار هم قرار گیرند، امکان برقراری پتانسیلی بین آنها وجود دارد. مثل وقتی که یک تیغه فلزی در داخل ((حلال)) ایده آل و یا محلول یونهای مربوطه‌اش قرارگیرد. بنابراین تبادلی بین یونهای فلز تیغه و یون فلز محلول برقرار می‌گردد و در نهایت انتقال به تعادل منجر می‌شود. اگر یونها از تیغه به محلول انتقال یابند، الکترونها در روی تیغه الکترود می‌مانند و بعد از زیاد شدن یون در حلال ، یونها به سطح تیغه بر می‌گردند و عمل به تعادل می‌رسد.

تیغه ، دارای بار منفی و محلول ، دارای بار مثبت می‌شود و اختلاف پتانسیلی بین تیغه و محلول پدید می‌آید که آنرا __پتانسیل مطلق الکترودی__ می‌نامند. در این فرایند ، مولکولهای حلال و میل قدرت نشر یونهای فلز به محیط ، موثر است.





	{img src=img/daneshnameh_up/c/c5/electrod.gif}		{img src=img/daneshnameh_up/c/c5/electrod.gif}








-	الکترود شاهد	+	نوعی الکترود شاهد ، الکترود کالومل

!پتانسیل قراردادی الکترود

نیروی الکتروموتوری هر سلول برابر با اختلاف پتانسیل بین دو سر الکترودهای آن ، موقعی است که جریانی از مولد عبور نکند. این کمیت را به سهولت می‌توان با پتانسیومتر اندازه‌گیری کرد، ولی هیچگونه روش نظری یا عملی برای تعیین اختلاف بین دو الکترود - الکترولیت وجود ندارد و در نتیجه سهم پتانسیل هر یک از الکترودها در نیروی الکتروموتوری سلول نامعلوم است.

در عمل برای اینکه بتوانند برای پتانسیل یک الکترود مقدار قابل بیانی داشته باشند، نیروی الکتروموتوری سلولی که از آن الکترودها و الکترود دیگری که با آن سلول بدون مایع تماسی تشکیل می‌دهد را اندازه می‌گیرند. الکترود دومی ، __((الکترود شاهد))__ است و پتانسیل مشخص دارد و در نتیجه پتانسیل الکترود مورد نظر با محاسبه تعیین می‌شود.

!الکترود شاهد

مبنای سنجش و تعیین پتانسیل الکترودها ، __پتانسیل صفر__ ، پتانسیل الکترود استاندارد ((هیدروژن)) است. علاوه بر الکترود استاندارد هیدروژن ، الکترودهای دیگر هم بعنوان شاهد انتخاب می‌شوند که پتانسیل این الکترودها نسبت به پتانسیل الکترود استاندارد هیدروژن به سهولت تعیین می‌شود. __الکترودهای کالومل__ ، __نقره - نقره کلرید__ و __کین هیدروژن__ از این نوع هستند.

!کاربرد الکترودها

الکترودها معمولا برای سنجش یک پارامتر مثل ((معرف PH|PH متری)) ، پتانسیومتری ، اندازه‌گیری غلظت یک یون یا مولکول و … در شیمی تجزیه استفاده می‌شود و با توجه به پارامتر اندازه‌گیری الکترود مناسب استفاده می‌شود. الکترودها در انواع فلزی ، غیرفلزی ، شیشه‌ای ، بلوری و … به بازار عرضه می‌شوند و هر کدام کاربرد مخصوص خود را دارند.

!مباحث مرتبط با عنوان

*((اختلاف پتانسیل))

*((الکترود شاهد))

*((الکتروشیمی))

*((الکتروشیمی تعادل))

*((الکترولیت))

*((آند و کاتد))

*((آنیون و کاتیون))

*((پیل الکتروشیمیایی))