Elektrokemistri: Isi ihe na ojiji na ndụ nke oge a
Pendahuluan
Electrochemistry bụ ngalaba kemistri nke na-amụ mmekọrịta dị n'etiti mmeghachi omume kemịkalụ na ọkụ eletrik. Isi ihe dị na ngalaba a bụ mgbanwe nke ike kemịkalụ ka ọ bụrụ ike eletriki, na nke ọzọ. Electrochemistry na-arụ ọrụ dị mkpa n'ọtụtụ akụkụ nke ndụ ọgbara ọhụrụ, site na batrị na mkpụrụ ndụ mmanụ ruo na nrụzi ígwè na electrosynthesis nke kemịkalụ. Isiokwu a ga-enyocha isi ihe dị mkpa nke electrochemistry, ụkpụrụ ọrụ ya, na ngwa dị mkpa ya nke na-agbanwe ụzọ anyị si ebi ndụ na ọrụ.
Isi ihe dị mkpa nke Elektrokemistri
Mmeghachi omume Redox
Electrochemistry nwere njikọ chiri anya na mmeghachi omume mbelata oxidation (redox). N'ime mmeghachi omume ndị a, a na-ebufe elektrọn site n'otu ụdị gaa na nke ọzọ. A na-ekwu na ụdị nke furu efu elektrọn na-agbaze, ebe a na-ekwu na ụdị nke na-enweta elektrọn na-ebelata. Mmeghachi omume redox ọ bụla nwere mmeghachi omume ọkara abụọ: mmeghachi omume oxidation ọkara na mmeghachi omume mbelata ọkara.
Ike Elektrọd
Ọkara mmeghachi omume ọ bụla nwere ikike electrode kpọmkwem, ma ọ bụ voltaji, nke na-atụ anya etu ụdị dị iche iche si agbaze ma ọ bụ belata. A na-akọwa ikike electrode ọkọlọtọ ma e jiri ya tụnyere electrode hydrogen ọkọlọtọ (SHE), nke a kọwara dị ka ikike nke 0 volts.
Iwu Faraday
Iwu Faraday na-achịkwa electrochemistry, nke na-egosipụta mmekọrịta ọnụọgụgụ dị n'etiti ọnụọgụ ọkụ eletrik ejiri na ọnụọgụ ihe e belatara ma ọ bụ nke e tinyere na oxidized. Iwu mbụ Faraday na-ekwu na oke nke ihe e tinyere ma ọ bụ nke a gbazere na electrode kwekọrọ na ọnụọgụ chaja eletrik gafere na ngwọta ahụ. Iwu nke abụọ Faraday na-ekwu na maka otu oke ahụ, ọnụọgụ nke ihe e tinyere na ya dịgasị iche dabere na ọnụọgụ elektrọn ndị metụtara na mmeghachi omume redox nke ihe ọ bụla.
Mkpụrụ ndụ Galvanic na mkpụrụ ndụ Elektrolytic
Electrochemistry gụnyere ụdị sel eletriki abụọ bụ́ isi: sel galvanic na sel electrolytic. Sel galvanic na-agbanwe ike kemịkal ka ọ bụrụ ike eletriki, dịka a na-ahụ na batrị. N'ụzọ dị iche, sel electrolytic na-eji ike eletriki akwalite mmeghachi omume kemịkalụ na-abụghị nke mberede, a na-ejikwa ha eme ihe n'ịmecha ígwè na electrosynthesis.
Ngwa Electrochemical
Batrị na ihe ndị na-agbakọta
Batrị bụ ihe atụ kachasị na ojiji electrochemical. Batrị na-arụ ọrụ na ụkpụrụ nke sel galvanic, ebe mmeghachi omume redox na-apụtaghị ìhè na-emepụta ike eletriki. E nwere ụdị batrị dị iche iche, gụnyere batrị lead-acid (ihe ndị na-achịkọta ihe), batrị lithium-ion, na batrị alkaline. Ụdị nke ọ bụla nwere uru na ọghọm nke ya, yana ojiji pụrụ iche. Dịka ọmụmaatụ, a na-eji batrị lithium-ion eme ihe nke ukwuu na ngwaọrụ eletrọniki enwere ike ibugharị dị ka ekwentị mkpanaaka na laptọọpụ n'ihi oke ike ha na ike ha dị elu na ike chajị dị mma.
Mkpụrụ Mmanụ
Mkpụrụ ndụ mmanụ bụ ngwaọrụ nke na-agbanwe ike kemịkalụ nke mmanụ (na-abụkarị hydrogen) ka ọ bụrụ ọkụ eletrik site na mmeghachi omume electrochemical na oxygen. Mkpụrụ ndụ mmanụ na-arụ ọrụ nke ọma karịa ụlọ ọrụ ike nkịtị ma na-emepụta obere ikuku. A na-eji mkpụrụ ndụ mmanụ ọkụ eme ihe n'ụgbọala eletrik ma bụrụkwa isi iyi ike ọzọ na-adịghị ize ndụ gburugburu ebe obibi.
Electrolysis
Electrolysis bụ usoro nke iji ọkụ eletrik kpalite mmeghachi omume kemịkalụ na-abụghị nke mberede. Otu ihe a na-eme bụ n'ụlọ ọrụ nrụzi ígwè, dịka mmepụta aluminom site na bauxite ore. A na-ejikwa Electrolysis emepụta chlorine na sodium hydroxide site na mmiri sodium chloride, yana imepụta hydrogen site na mmiri.
Nchedo nchara na Kathodic
Otu n'ime nsogbu ndị dị mkpa na injinịa na owuwu bụ nchara, nke bụ usoro mmebi ihe onwunwe n'ihi mmeghachi omume electrochemical na gburugburu ya. Njehie nwere ike ibute nnukwu mmebi ihe owuwu na mfu akụ na ụba. Nchedo Cathodic bụ usoro eji egbochi nchara, ebe a na-etinye ọkụ eletrik iji lụso mmeghachi omume redox nke na-akpata nchara ọgụ. A na-eji usoro a eme ihe nke ukwuu iji chebe ọkpọkọ, tankị, na ihe owuwu mmiri.
Ihe mmetụta Electrochemical
A na-eji ihe mmetụta electrochemical achọpụta ma tụọ mkpokọta nke ihe dị na mmiri. Glucometers, nke ndị ọrịa mamịrị na-eji enyocha ọkwa shuga dị n'ọbara, bụ ihe atụ nke ngwa ihe mmetụta electrochemical. Ihe mmetụta ndị a na-arụ ọrụ dabere na mgbanwe na ọkụ eletrik nke mmeghachi omume redox dị n'etiti glucose na reagent na electrode sensọ na-emepụta.
Ọgwụgwọ ihe mkpofu
Teknụzụ electrochemical na-arụkwa ọrụ dị mkpa n'ịgwọ mmiri na mmiri mkpofu. Dịka ọmụmaatụ, electrocoagulation bụ usoro nke na-eji ọkụ eletrik eme ka ihe ndị na-emerụ emerụ si na mmiri mkpofu pụta. Ọ bụ ụzọ dị irè isi wepụ ọla dị arọ, ihe ndị dị ndụ, na obere ihe ndị dị ndụ na mmiri.
Nchekwa Ike
Ka a na-eleba anya n'ike mmeghari ohuru, nchekwa ike aghọwo ihe dị mkpa n'ime nnyocha. Batrị Redox flow bụ ụdị batrị nke na-echekwa ike n'ime ngwọta electrolyte abụọ dị iche iche, na-enye ohere maka nchekwa ike buru ibu. Teknụzụ a dị mma maka ịchekwa ike site na isi mmalite mmeghari ohuru dịka ike anyanwụ na ifufe.
Mmepe kachasị ọhụrụ
Nnyocha na electrochemistry na-aga n'ihu ngwa ngwa, ebe nchọpụta ọhụrụ na-enye nnukwu ohere maka imepụta ihe ọhụrụ. Otu ebe na-arụ ọrụ bụ mmepe nke batrị dị nchebe, dị irè karị, na nke na-adịghị ize ndụ gburugburu ebe obibi. Nnyocha banyere ihe ndị dị ka kathode ọhụrụ, electrolytes siri ike, na teknụzụ nkwakọ ngwaahịa modular na-aga n'ihu.
Ihe ọzọ na-apụta ìhè bụ nnyocha nke nanoelectrochemistry, ebe a na-achịkwa mmeghachi omume electrochemical na nha nanometer. Nke a na-emepe ohere ọhụrụ maka sensọ, ngwaọrụ eletrọnịkị ndị a na-eme obere, na iji ike eme ihe nke ọma.
Mmechi
Electrochemistry, ya na ụkpụrụ ya dị mkpa na ojiji sara mbara, arụọla ọrụ a na-apụghị ịgbanwe agbanwe n'ịkwalite ọganihu teknụzụ na imeziwanye ụdị ndụ anyị. Site na batrị ndị na-enye ngwaọrụ eletrọnịkị ike ruo na mkpụrụ ndụ mmanụ ọkụ nke na-ekwe nkwa ọdịnihu ike dị ọcha, site na teknụzụ ọgwụgwọ mmiri ruo na ichebe ihe owuwu site na nchara, electrochemistry na-emetụta ọtụtụ akụkụ nke ndụ anyị. Ka nchọpụta na ihe ọhụrụ na-aga n'ihu, anyị nwere ike ịtụ anya ọganihu ndị ọzọ ga-eji ike nke electrochemistry dozie ihe ịma aka zuru ụwa ọnụ n'ọdịnihu.
