“Anode” og “katode” er grundlæggende udtryk, der bruges i elektrokemi og elektroniske kredsløb. Disse to typer elektroder spiller vigtige roller i en række forskellige systemer, fra simple batterier til avancerede teknologier.
Lad os undersøge deres forskelle, positive og negative etiketter, og hvordan du nemt kan vide, hvilken der er negativ eller positiv.
Indholdsfortegnelse
Hvad er en elektrode?
Det er vigtigt, at du forstår den generelle idé om, hvad en elektrode egentlig er, før du går ind i forviklingerne af, hvad en katode eller en anode er. I den mest basale forstand er en elektrode et materiale, der hjælper med at lede elektricitet, hvilket gør det muligt for elektrisk strøm at komme ind i eller ud af et ikke-metallisk medium, såsom en elektrolysecelle.
Kort sagt tjener en elektrode som en leder til at skabe elektrisk kontakt med en ikke-metallisk komponent i kredsløbet.
Hvad er en anode?
Polariteten af en elektrode, uanset om det er en anode eller katode, afhænger af kredsløbstypen. Anoden er den elektrode, hvor oxidation forekommer, hvilket resulterer i tab af elektroner. Ser man på, hvad der sker i en galvanisk celle (som omdanner kemisk energi til elektrisk, såsom et batteri, der aflades), fungerer anoden som den negative elektrode, da elektroner efterlades på elektroden og strømmer gennem det eksterne kredsløb under oxidation.
Omvendt, i elektrolyse, hvor en elektrisk strøm driver elektronstrømmen i den modsatte retning, bliver anoden den positive elektrode.
Hvad er en katode?
Billedkredit: Raspberry Pi
Katoden fungerer som det sted, hvor reduktion finder sted, hvilket letter forstærkningen af elektroner. I en galvanisk celle fungerer den som den positive elektrode, da ioner undergår reduktion ved at optage elektroner fra elektroden og efterfølgende udplade.
På den anden side, i elektrolyse, er katoden den negative terminal, der tiltrækker positive ioner fra opløsningen.
Anode vs. katode: Klargøring af polaritet
Oprindeligt mente man, at elektricitet strømmede fra positiv til negativ, det modsatte af, hvad vi nu forstår at være sandt. Denne tidlige misforståelse har fået nogle til at forbinde anoden med negativitet og katoden med positivitet.
Men med den korrekte forståelse af rollerne for oxidation og reduktion i hver elektrode bliver det let at identificere, hvilken der er anoden eller katoden – dette afhænger af kredsløbstypen.
Hvad er en elektrolyt i et batteri?
Billedkredit: Tinux/gringer/Wikimedia Commons
I batterier refererer elektrolytten til det medium, der tillader strømmen af ioner mellem anoden og katoden, mens de holder dem elektrisk neutrale. Denne ioniske bevægelse er afgørende for de kemiske reaktioner, der opstår under opladnings- og afladningsprocesserne. For at lære mere om dette, læs hvordan lithium-ion EV-batterier fungerer.
Hvilken er positiv?
For at forstå polariteter, når man taler om elektroder i en celle eller et kredsløb, er det vigtigt at overveje de to reaktioner, der finder sted på de to steder. I en galvanisk celle gennemgår anoden oxidation og fungerer som den negative elektrode, mens den ved elektrolyse bliver den positive elektrode. Omvendt letter katoden reduktion og fungerer som den positive elektrode i en galvanisk celle, men fungerer som den negative terminal i elektrolyse.
