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電気化学消耗品
商品番号 : ELCG
電解セルは、自然発生的には起こらない化学反応を引き起こすために外部電気エネルギー源を必要とする電気化学セルです。セルは、電解質溶液に浸されたアノード (プラス) とカソード (マイナス) の 2 つの電極で構成されます。 2 つの電極間に電圧を印加すると、強制的に化学反応が発生します。
これは、電気エネルギーを生成し、バッテリーの基礎となるガルバニ電池とは異なります。ガルバニ電池では、全体的な反応は自発的です。つまり、ギブスの自由エネルギーは負のままです。対照的に、電解槽内の全体的な反応は自発反応の逆であり、正のギブズ自由エネルギーが生じます。
電解セルは、電気めっき、電気分解、特定の化学物質の製造など、さまざまな産業および実験室の用途で一般的に使用されています。これらは冶金、医学、エネルギー貯蔵などの多くの分野で重要な役割を果たしています。印加電圧と電解質溶液の特性を制御することにより、反応を調整して目的の生成物を高効率かつ正確に生成することができます。
アプリケーション
電解槽は、直流電流を印加することで電気分解を行い、水やボーキサイトなどの化合物を構成要素に分解します。銅、銀、ニッケル、クロムなどの金属の電気めっきにも電解槽が使用されます。
電解槽は、電解精製および電解採取プロセスを通じてアルミニウム、銅、亜鉛、鉛などの高純度の非鉄金属を商業生産する際に重要な役割を果たします。
KinTek 電気化学消耗品
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FAQ
電気化学における電極とは何ですか?
電極は、電気化学セル内の電解質に電流が出入りする点として機能する固体の導電体です。電流が電極から出るとき、それはカソードと呼ばれ、電流が入るとき、それはアノードと呼ばれます。電極は電気化学セルの必須コンポーネントであり、生成された電子をある半電池から別の半電池に輸送し、電荷を生成します。充電は、基準電位が 0 ボルトの標準電極システム (SHE) に基づいており、セル電位計算の媒体として機能します。
例を挙げて参照電極とは何ですか?
参照電極は、電気化学測定およびデバイスで使用される、安定した既知の電極電位を持つ電極です。参照電極の例は、0.000 V の電位と 1 モルの H+ 活性を有する標準水素電極 (SHE) です。参照電極の他の例には、標準水素電極 (NHE)、飽和カロメル電極 (SCE)、塩化銀電極、銅-硫酸銅電極、および pH 電極が含まれます。参照電極は、電気化学セルを構築し、他の半セルの電位を決定する際に使用されます。
電解槽は何に使用されますか?
電解槽は、電気分解による化合物の分解に使用されます。このプロセスには、非自発的な酸化還元反応を促進するために外部電流の使用が含まれます。電解セルは、水から酸素と水素ガスを生成したり、ボーキサイトからアルミニウムを抽出したり、さまざまな金属を電気めっきしたりするために一般的に使用されます。さらに、電解槽は、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛などの非鉄金属の電解精錬や電解採取にも使用されます。全体として、電解槽は、さまざまな化合物や金属の製造および精製において数多くの産業用途に使用されています。
H型電気化学セルとは何ですか?
H タイプ電気化学セルは、互いに結合された 2 つの電気化学セルで構成される交換可能な膜密閉セルです。脱気を容易にするためのガス入口と出口、および作用電極、対電極、参照電極用の複数の電極フィードスルーを備えています。
回転ディスク電極は何に使用されますか?
回転ディスク電極 (RDE) は、腐食研究、燃料電池研究、触媒開発、電極表面への反応物質の物質輸送の制御などの電気化学的用途に使用される流体力学的作用電極です。サンプル電極への規定の質量輸送が必要な場合に使用されます。ディスクの回転により、電極への分析物の一定の流れが誘導されるため、多重電子移動、低速電子移動の反応速度論、吸着/脱着ステップ、電気化学反応機構などのさまざまな電気化学現象の研究に最適です。分析化学では、RDE は酸化還元化学に関連する反応メカニズムを調査するために流体力学ボルタンメトリー用の 3 電極システムで使用されます。
電気化学セルに使用される材料は何ですか?
電気化学セルで使用される材料は、アノード、カソード、および電解質です。アノードは、外部回路に電子を放出し、電気化学反応中に酸化する負極です。カソードは、外部回路から電子を取得し、電気化学反応中に還元される正極です。電解質は、電池のカソードとアノードの間のイオン輸送機構を提供する媒体です。アノード、カソード、および電解質材料の望ましい特性には、高効率、安定性、良好な導電率、製造の容易さ、および低コストが含まれます。
補助電極の役割は何ですか?
対極とも呼ばれる補助電極は、電流が流れると予想されるボルタンメトリー分析やその他の反応のために 3 電極電気化学セルで使用される電極です。その主な機能は、参照電極に大きな電流を流すことなく、電気化学セルに電流が流れる経路を提供することです。これは、入力電位を作用電極に印加する手段を提供します。副生成物が主試験溶液を汚染するのを防ぐために、補助電極を作用電極から隔離することができる。多くの場合、金、プラチナ、カーボンなどの電気化学的に不活性な材料から製造されます。
電気化学における 3 つの電極とは何ですか?
電気化学で一般的に使用される 3 つの電極は、作用電極 (WE)、参照電極 (RE)、および対電極 (CE) です。 WE は電気化学反応が発生し、電流が測定される場所です。 RE は、測定に安定した基準電位を提供します。 CE は回路を完成させ、WE と RE 間の電荷のバランスをとります。正確な電気化学実験には、各電極を適切に準備して使用することが重要です。
参照電極の役割は何ですか?
参照電極の役割は、全電位が測定される完全な電極セルの 2 番目の電極を提供することによって、電気化学測定に必要な電気回路を完成させることです。参照電極は、液絡部を介してサンプルと接触することでこれを実現します。参照電極が有用であるためには、指示電極の電位と比較できる安定した再現可能な電位の両方を提供する必要があります。電極を使用して測定を実行する際に経験する問題のほとんどは、参照電極、より具体的には参照電極の液絡部に原因があると考えられます。
ガルバニ電池と電解電池の違いは何ですか?
ガルバニ電池と電解電池の主な違いは、ガルバニ電池は自発的な酸化還元反応から電気エネルギーを生成するのに対し、電解電池は電気エネルギーを使用して非自発的な酸化還元反応を駆動することです。もう 1 つの違いは、ガルバニ電池の電池電位が正であるのに対し、電解電池の電池電位は負であることです。ガルバニ電池はバッテリーに使用され、電解電池は電気めっきや金属の精製などのプロセスに使用されます。
回転電極方式とは何ですか？
回転電極法は、燃料電池研究、腐食研究、触媒開発、電極表面への反応物質の物質輸送の制御などの電気化学的用途に使用される技術です。これには、実験中に回転する回転ディスク電極 (RDE) を使用して、電極への分析物の一定の流れを誘導します。 RDE は、定常電流が拡散ではなく溶液の流れによって制御される条件を迅速に達成できます。さまざまな回転速度で実験を実行することにより、多重電子移動、吸着/脱着ステップ、電気化学反応機構などのさまざまな電気化学現象を調査できます。
電気化学材料の例にはどのようなものがありますか?
電気化学材料の例には、酢酸の酸化のためのアノード材料、アクリロニトリルの還元のためのカソード材料、およびホルムアルデヒドからエチレングリコールへのカソード水素二量化のための電極材料が含まれる。合成電気化学反応の選択性は使用する材料によって決まり、電極材料によって結果の制御と変化がもたらされます。電極材料の選択により、水銀または炭素陰極でのみ発生するホルムアルデヒドの陰極水素二量化など、反応性のオンとオフを切り替えることもできます。電極材料の影響を理解することで、達成される収率や選択性の違いをより適切に合理化することが容易になります。
補助電極と参照電極の違いは何ですか?
補助電極と参照電極の主な違いは、電気化学セル内での機能にあります。対極としても知られる補助電極は、検体との間の電荷移動を促進し、作用電極の電流を制御できるようにすべての電流を通すために使用されます。一方、参照電極は作用極の電位を測定・制御する際の基準となるものであり、電流は流れません。基準電極の電位は固定されていますが、補助電極の電位は変化する可能性があります。
参照電極は何に使用されますか?
参照電極は、電気化学測定に安定した定義された電位を提供するために使用されます。それは、電解質を含む充填溶液に囲まれた内部要素、通常は銀 - 塩化銀で構成されています。参照電極の目的は、全電位が測定される完全な電極セルの 2 番目の電極を提供することによって、電気化学測定に必要な電気回路を完成させることです。ほとんどの電極は、1 つのプローブ内に安定した参照電極と作業セルを組み合わせていますが、特定の用途では別個の参照電極を使用できます。参照電極の選択は、サンプルの適合性、安定性、温度の考慮事項などの要因によって異なります。
電解槽とは何ですか?またどのように機能しますか?
電解セルは、電気エネルギーを使用して非自発的な酸化還元反応を駆動する電気化学セルです。電解質と 2 つの電極 (カソードとアノード) で構成されます。外部電圧が電極に供給されると、電解液中のイオンが反対の電荷を持った電極に引き寄せられ、電荷移動 (ファラデーまたは酸化還元とも呼ばれる) イベントが発生します。負極はカソード、正極はアノードと呼ばれます。酸化はアノードで起こり、還元はカソードで起こります。
回転リングディスク電極方式とは何ですか？
回転リングディスク電極 (RRDE) は、分析化学で流体力学ボルタンメトリーに使用される二重作用電極です。酸化還元化学やその他の化学現象に関連する反応機構を調査するために設計されています。 RRDE には、中心にディスク電極があり、ディスクの周囲にリング電極があります。このシステムは回転中に生成される層流を利用し、ディスクおよびリング電極と溶液の制御された接触を可能にします。回転速度を変えることにより、化学反応の速度を決定し、さまざまな電気化学現象を調査することができます。
参照電極と対極とは何ですか?
参照電極は、電気化学実験において作用電極の電位の比較点として使用されます。実験中は安定した電位を維持する必要があります。一般的な例には、Ag/AgCl、Ag/Ag+、飽和カロメル電極 (SCE) が含まれます。一方、対極は、作用極での電子移動の阻害を防ぐために、対極自体と溶液中の特定の種との間で電子を移動させます。電子を迅速に転送する必要があり、通常は白金ワイヤや高表面積の白金ガーゼ電極などの白金金属で作られています。
標準電極と参照電極の違いは何ですか?
標準電極電位は、半電池と標準参照電極の間の電位差です。一方、参照電極は、安定した既知の電極電位を持つ電極です。主な違いは、標準電極電位は相対値であるのに対し、参照電極電位は絶対値であることです。標準電極電位は反応における電子の流れの方向を予測するために使用できますが、参照電極電位は他の半電池の電位を測定し、特定の電極の絶対電位を決定するために使用されます。
回転ディスク電極の利点は何ですか?
回転ディスク電極 (RDE) の利点には、電極表面への反応物質の物質移動を制御できること、電極に向かう溶液の層流と電極を横切る溶液の層流を実現できること、多重電子移動や電気化学反応機構などのさまざまな電気化学現象を調査できることが含まれます。 RDE は、腐食研究、燃料電池研究、触媒開発などの電気化学用途で一般的に使用されます。 RDE の基本回転速度は手動で調整でき、電極の回転速度は電気モーターで正確に制御できます。 RDE は、酸化還元化学やその他の化学現象に関連する反応メカニズムを調査するための強力なツールです。
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