Eletrodo - Electrode

Eletrodos usados ​​em soldagem a arco de metal blindado

Um eletrodo é um condutor elétrico usado para fazer contato com uma parte não metálica de um circuito (por exemplo, um semicondutor , um eletrólito , um vácuo ou ar). A palavra foi cunhada por William Whewell a pedido do cientista Michael Faraday a partir de duas palavras gregas : elektron , que significa âmbar (do qual deriva a palavra eletricidade ), e hodos , um caminho.

O eletróforo , inventado por Johan Wilcke , era uma versão inicial de um eletrodo usado para estudar a eletricidade estática .

Ânodo e cátodo em células eletroquímicas

Configuração do eletrodo

Um eletrodo em uma célula eletroquímica é conhecido como ânodo ou cátodo (palavras que foram cunhadas por William Whewell a pedido de Faraday). O ânodo é agora definido como o eletrodo no qual os elétrons deixam a célula e ocorre a oxidação (indicada por um símbolo de menos, "-"), e o cátodo como o eletrodo no qual os elétrons entram na célula e a redução ocorre (indicada por um símbolo de mais , "+"). Cada eletrodo pode se tornar o ânodo ou o cátodo, dependendo da direção da corrente através da célula. Um eletrodo bipolar é um eletrodo que funciona como o ânodo de uma célula e o cátodo de outra célula.

Célula primária

Uma célula primária é um tipo especial de célula eletroquímica em que a reação não pode ser revertida e as identidades do ânodo e do cátodo são, portanto, fixas. O ânodo é sempre o eletrodo negativo. A célula pode ser descarregada, mas não recarregada.

Célula secundária

Uma célula secundária , por exemplo uma bateria recarregável , é uma célula na qual as reações químicas são reversíveis. Quando a célula está sendo carregada, o ânodo se torna o eletrodo positivo (+) e o cátodo, o eletrodo negativo (-). Este também é o caso em uma célula eletrolítica . Quando a célula está sendo descarregada, ela se comporta como uma célula primária, com o ânodo como o negativo e o cátodo como o eletrodo positivo. Os processos de carga e descarga , como aqueles em baterias de íon-lítio , tendem a incorrer em grandes perdas por meio da resistência de contato nos eletrodos. Minimizar essas perdas localizadas do eletrodo constitui uma abordagem importante para melhorar o uso de energia no armazenamento eletroquímico.

Outros ânodos e cátodos

Em um tubo de vácuo ou semicondutor com polaridade ( diodos , capacitores eletrolíticos ), o ânodo é o eletrodo positivo (+) e o cátodo, o negativo (-). Os elétrons entram no dispositivo pelo cátodo e saem do dispositivo pelo ânodo. Muitos dispositivos possuem outros eletrodos para controlar a operação, por exemplo, base, portão, grade de controle.

Em uma célula de três eletrodos, um contra-eletrodo, também chamado de eletrodo auxiliar , é usado apenas para fazer uma conexão com o eletrólito, de modo que uma corrente possa ser aplicada ao eletrodo de trabalho. O contra-eletrodo é geralmente feito de um material inerte, como um metal nobre ou grafite , para evitar que se dissolva.

Eletrodos de solda

Na soldagem a arco , um eletrodo é usado para conduzir corrente através de uma peça de trabalho para fundir duas peças. Dependendo do processo, o eletrodo é consumível, no caso de soldagem a arco de gás metálico ou soldagem a arco de metal blindado , ou não consumível, como na soldagem a arco de gás tungstênio . Para um sistema de corrente contínua, a haste ou bastão de solda pode ser um cátodo para uma solda de preenchimento ou um ânodo para outros processos de soldagem. Para um soldador a arco de corrente alternada, o eletrodo de soldagem não seria considerado um ânodo ou cátodo.

Eletrodos de corrente alternada

Para sistemas elétricos que usam corrente alternada , os eletrodos são as conexões do circuito ao objeto a ser acionado pela corrente elétrica, mas não são designados ânodo ou cátodo porque a direção do fluxo dos elétrons muda periodicamente , geralmente muitas vezes por segundo .

Usos

Eletrodos são usados ​​para fornecer corrente através de objetos não metálicos para alterá-los de várias maneiras e para medir a condutividade para vários fins. Exemplos incluem:

Eletrodos quimicamente modificados

Eletrodos quimicamente modificados são eletrodos que têm suas superfícies quimicamente modificadas para alterar as propriedades físicas , químicas , eletroquímicas , ópticas , elétricas e de transporte do eletrodo . Esses eletrodos são usados ​​para fins avançados em pesquisa e investigação.

Veja também

Referências