Fampiharana elektrokimia: Mamadika ny fitsipika siantifika ho teknolojia ampiharina
Sampana iray amin'ny simia ny elektrokimia izay mandinika ny fifandraisana misy eo amin'ny fihetsika simika misy ny famindrana elektrôna sy ny angovo elektrika. Mitana anjara toerana lehibe amin'ny fampiharana teknolojika maro ampiasaintsika isan'andro ity trangan-javatra ity. Ato amin'ity lahatsoratra ity, dia handinika ny sasany amin'ireo fampiharana fototra amin'ny elektrokimia isika, anisan'izany ny sela solika, bateria, dingana fanadiovana metaly, harafesina sy fiarovana metaly, ary sensor elektrokimia.
1. Sela solika
Ny sela solika dia iray amin'ireo fampiharana elektrokimia revolisionera indrindra eo amin'ny sehatry ny angovo azo havaozina. Miasa amin'ny alàlan'ny fanovana ny angovo simikan'ny solika (toy ny hidrôzenina) ho angovo elektrika amin'ny alàlan'ny fihetsika elektrokimia ny sela solika. Tsy toy ny motera fandoroana anatiny, izay miantehitra amin'ny fandoroana mba hamokarana angovo, ny sela solika dia mamokatra herinaratra amin'ny alàlan'ny fihetsika simika madio, miaraka amin'ny rano ho vokatra azo avy amin'izany.
Anisan'ny tombony azo avy amin'ny "fuel cell" ny fahombiazana avo lenta sy ny famoahana entona ambany dia ambany. Izany dia mahatonga azy ireo ho mety tsara amin'ny fampiharana isan-karazany, manomboka amin'ny fiara ka hatramin'ny famatsiana herinaratra any amin'ny toerana mitokana. Nanomboka namokatra fiara mandeha amin'ny "fuel cell" sariaka amin'ny tontolo iainana ireo orinasa lehibe toa an'i Toyota sy Honda ho lalana mankany amin'ny hoavy maharitra amin'ny angovo.
2. Bateria
Ny bateria dia iray amin'ireo fampiharana elektrokimia mahazatra sy tena ilaina indrindra amin'ny fiainantsika maoderina. Manomboka amin'ny fitaovana elektronika azo entina ka hatramin'ny fiara elektrika, ny zava-drehetra dia miankina amin'ny teknolojian'ny bateria. Ny bateria dia fitaovana izay mitahiry angovo simika ary mamadika izany ho angovo elektrika rehefa ilaina.
Ny karazana bateria mahazatra indrindra dia ahitana ny bateria asidra firaka, ny bateria nikela-kadmium, ny bateria hidrida metaly nikela, ary ny bateria lithium-ion vaovao sy malaza indrindra. Ny bateria lithium-ion indrindra indrindra dia nanova tanteraka ny fomba fitahirizana sy fampiasantsika angovo noho ny hakitroky ny angovo avo lenta, ny androm-piainany lava ary ny lanjany maivana.
Mandroso hatrany ny teknolojian'ny bateria, ka mahatonga ny fiara elektrika ho safidy azo tanterahina sy ara-toekarena kokoa. Ny fandrosoana vaovao eo amin'ny fitaovana sy ny famolavolana ny bateria dia antenaina ihany koa fa ahafahana mitahiry angovo mahomby kokoa ho an'ny fampiharana amin'ny tambajotra angovo azo havaozina.
3. Dingana fanadiovana metaly
Mitana anjara toerana lehibe eo amin'ny indostrian'ny fanadiovana metaly ihany koa ny elektrosimika. Ampiasaina hahazoana metaly madio avy amin'ny akora na hanadiovana metaly efa azo ny elektrolisisa. Ohatra iray amin'izany ny fanadiovana varahina. Amin'ity dingana ity, ny varahina tsy dia madio loatra no miasa ho anoda, raha ny varahina madio kosa no miasa ho katôda. Rehefa misy herinaratra mandalo amin'ny vahaolana elektrolita, dia mihetsika mankany amin'ny katôda ny iôna varahina, izay mivaingana ho varahina madio.
Ampiasaina amin'ny famokarana metaly hafa koa ny fomba elektrolisisa mitovy amin'izany, toy ny aliminioma, izay ampiasana fomba elektrosimika hanesorana ny metaly avy amin'ny akora bauxite. Ity teknika ity dia ahafahana mamokatra metaly madio be dia be, izay mahafeno ny filàn'ny indostria maoderina.
4. Fiarovana amin'ny harafesina sy ny metaly
Ny harafesina dia dingana elektrosimika izay miteraka fahasimban'ny metaly. Olana indostrialy lehibe izany satria mety hiteraka fahasimban'ny rafitra, fivoahan'ny rano, ary loza hafa. Ny fahatakarana ny fomba fiasan'ny harafesina dia tena ilaina amin'ny famolavolana paikady fiarovana mahomby.
Ny fomba iray hiarovana ny metaly amin'ny harafesina dia ny fampiasana fiarovana katôdika. Amin'ity fomba ity, ny metaly ho arovana dia ampifandraisina amin'ny metaly hafa izay mora harafesina kokoa (antsoina hoe anoda sorona). Ny anoda sorona dia matetika manezioma, zinc, na aliminioma. Rehefa misy harafesina, ny metaly anoda no harafesina voalohany, ka miaro ny metaly voalohany.
Fomba iray hafa ny fanosorana ny metaly amin'ny fitaovana miaro, toy ny fametahana takelaka fanitso amin'ny vy (galvanization) na ny fampiasana loko miaro misy loko mahatohitra harafesina.
5. Sensor elektrokimia
Fitaovana mampiasa foto-kevitra elektrokimia ny "capteur electrochimique" mba hamantarana ny fisiana sy ny fifantohan'ny akora manokana. Ampiasaina betsaka amin'ny fampiharana isan-karazany izy ireo, anisan'izany ny fanaraha-maso ny fahasalamana, ny fanaraha-maso ny tontolo iainana, ary ny fiarovana ny sakafo.
Ny iray amin'ireo fampiharana malaza indrindra amin'ny sensor elektrokimia dia ny glucometer, izay ampiasain'ny olona voan'ny diabeta hanaraha-maso ny tahan'ny glucose amin'ny rany. Ireo sensor ireo dia miasa amin'ny alàlan'ny oksidasiona ny glucose eo amin'ny velaran'ny electrode, ka mamokatra herinaratra mifanaraka amin'ny fifantohan'ny glucose.
Ampiasaina amin'ny fanaraha-maso ny fandotoana ihany koa ny "capteur electrochimique" mba hamantarana ireo entona misy poizina toy ny "carbon monoxide" sy ny "azote dioxide" eny amin'ny rivotra. Ny fahafahan'ireo "capteur" ireo mamantatra haingana sy marina dia mahatonga azy ireo ho sarobidy amin'ny fiarovana ny fahasalamana sy ny fiarovana ny olombelona.
6. Fampiharana ara-pitsaboana
Ny elektrokimia koa dia nanome aingam-panahy ho an'ny fanavaozana lehibe eo amin'ny fitsaboana. Ohatra, ny elektroforesis dia teknika ampiasaina hanasarahana ireo molekiola mifototra amin'ny fiampangana herinaratra ananany. Tena ilaina amin'ny famakafakana ny ADN, ARN ary proteinina ity teknika ity.
Ny fomba fitiliana elektrokimia, toy ny sensor mifantina ion, dia ampiasaina hanaraha-maso ireo ion manokana ao amin'ny tsiranoka ao amin'ny vatana, izay zava-dehibe amin'ny famaritana sy fanaraha-maso ny aretina. Fanampin'izany, ny teknika elektrokimia dia ampiasaina amin'ny fitaovana fitiliana sary ara-pitsaboana, anisan'izany ny karazana sensor MRI sy fitaovana X-ray sasany.
Famaranana
Sampana siansa izay misy fiantraikany midadasika amin'ny sehatra teknolojika isan-karazany ny elektrosimia. Manomboka amin'ny fitahirizana angovo sy fiara tsy manimba ny tontolo iainana ka hatramin'ny fanadiovana metaly sy sensor ara-pitsaboana, dia miitatra hatrany ny fampiharana ny elektrosimia ary manome vahaolana vaovao ho an'ireo fanamby maoderina.
Ny fahatakarana lalina sy ny fampiasana ireo dingana elektrokimia dia manokatra lalana ho an'ny teknolojia maharitra sy mahomby, ka mahatonga ny elektrokimia ho iray amin'ireo andry manan-danja amin'ny fampandrosoana ny teknolojia amin'ny ho avy.
