電極は、様々な科学的・工業的応用において極めて重要な部品である。電極は、電気化学システムにおける電子伝導とイオン伝導のインターフェースとして機能する。電極の種類を理解することは、研究、産業、医療における特定の用途に適切な電極を選択するために不可欠です。
キーポイントの説明
機能による分類：
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陽極と陰極
- 陽極： 酸化が起こり、電子が失われる電極。通常、回路における電子の供給源となる。
- 陰極： 還元が起こり、電子が増加する電極。通常、回路内の電子のシンクになる。
材料と修飾に基づく分類：
- 化学修飾電極： 電気化学的感度、選択性、安定性などの特定の特性を向上させるために、表面を化学的に変化させた電極。高度な研究や特殊な用途に使用される。
- 不活性電極： 化学反応には関与せず、電子の移動を促進する電極。一般的な材料には白金や金などがある。
- 活性電極： 電気化学セルの化学反応に積極的に関与する電極。例えば、鉛蓄電池の鉛や亜鉛-炭素電池の亜鉛などがあります。
具体的な種類と用途
- 参照電極： 電気化学測定において電気回路を完成させ、比較のための安定した再現性のある電位を提供するために重要です。pH測定、電気化学分析、その他の精度に依存するアプリケーションに不可欠です。
- バイポーラ電極： この電極は、あるセルでは陽極として、別のセルでは陰極として機能し、1つのデバイス内で複数の電気化学反応を促進する。
- ナノ電極： ナノスケールでの高精度測定に使用され、ナノ電気化学や生物医学研究に不可欠です。
- 膜電極アセンブリー： 燃料電池やその他の膜ベースの電気化学システムに使用され、複数の機能を1つの部品に統合したアセンブリーです。
様々な分野での応用
- 医療用途： 電極は、EEG、ECG、ECT、除細動器、その他の医療機器に使用され、生理学的機能のモニタリングや刺激に使用される。
- 産業用途： 電極は、電気めっき、アーク溶接、陰極保護、化学分析などに使用される。
- 分析化学： アモルファスカーボン、金、白金などの特定の材料が分析化学の電極に使用され、ガラス電極はpH測定に重要である。
これらの分類と用途を理解することは、特定のニーズに適した電極を選択するのに役立ち、様々な科学的・工業的環境において最適な性能と精度を保証します。
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