電気化学消耗品

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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。

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。

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。

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。

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。

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。

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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