Ẹ̀rọ-ìmọ́-ẹ̀ ...: Àwọn ìpìlẹ̀ àti Àwọn Ìlò Nínú Ìgbésí Ayé Òde-Òní
Pendahuluan
Ẹ̀rọ ìwádìí ẹ̀ ...
Awọn ipilẹ ti Elektrokemistri
Iṣe Redox
Ẹ̀rọ-ẹ̀rọ-ìṣe ...
Agbara Elekitirodu
Ìdájì-ìṣe kọ̀ọ̀kan ní agbára electrode pàtó kan, tàbí folti, tí ó ń wọn ìtẹ̀sí láti di oxidized tàbí dínkù irú kan. A túmọ̀ agbára electrode boṣewa ní ìbámu pẹ̀lú electrode hydrogen boṣewa (SHE), èyí tí a túmọ̀ sí pé ó ní agbára 0 volts.
Òfin Faraday
Àwọn òfin Faraday ló ń darí electrochemistry, èyí tó ń fi ìbáṣepọ̀ iye tó wà láàárín iye iná mànàmáná tí a lò àti iye ohun tí a dínkù tàbí tí a ti sọ di oxidized hàn. Òfin àkọ́kọ́ Faraday sọ pé ìwọ̀n ohun tí a fi sínú tàbí tí a ti yọ́ ní elekitirodu jẹ́ ìwọ̀n iye agbára iná mànàmáná tí a fi sínú omi náà. Òfin kejì Faraday sọ pé fún ìwọ̀n kan náà, iye tí ohun kan fi sínú rẹ̀ yàtọ̀ síra ní ìbámu pẹ̀lú iye elekitironi tí ó ní ipa nínú ìṣe redox ti ohun kọ̀ọ̀kan.
Àwọn Sẹ́ẹ̀lì Galvanic àti Àwọn Sẹ́ẹ̀lì Elektrolitik
Ìmọ̀ ẹ̀rọ amúṣẹ́dára ní oríṣi méjì pàtàkì nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì iná mànàmáná: àwọn sẹ́ẹ̀lì galvanic àti àwọn sẹ́ẹ̀lì electrolytic. Àwọn sẹ́ẹ̀lì galvanic yí agbára kẹ́míkà padà sí agbára iná mànàmáná, gẹ́gẹ́ bí a ṣe rí nínú àwọn bátìrì. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, àwọn sẹ́ẹ̀lì electrolytic ń lo agbára iná mànàmáná láti darí àwọn ìṣesí kẹ́míkà tí kì í ṣe ti ara wọn, wọ́n sì sábà máa ń lò wọ́n nínú ṣíṣe àtúnṣe irin àti electrosynthesis.
Awọn Ohun elo Elekitirokemika
Awọn Batiri ati Awọn Akopọ
Àwọn bátìrì ni àpẹẹrẹ tó wọ́pọ̀ jùlọ nínú lílo electrochemical. Àwọn bátìrì ń ṣiṣẹ́ lórí ìlànà sẹ́ẹ̀lì galvanic, níbi tí ìṣe redox tí ó ń jáde láìròtẹ́lẹ̀ ń mú agbára iná mànàmáná jáde. Oríṣiríṣi bátìrì ló wà, títí kan àwọn bátìrì lead-acid (accumulators), àwọn bátìrì lithium-ion, àti àwọn bátìrì alkaline. Oríṣiríṣi bátìrì ló ní àwọn àǹfààní àti àléébù tirẹ̀, àti àwọn ìlò pàtó. Fún àpẹẹrẹ, àwọn bátìrì Lithium-ion ni a ń lò fún àwọn ẹ̀rọ itanna tí a lè gbé kiri bíi fóònù àti kọ̀ǹpútà alágbèéká nítorí agbára gíga wọn àti agbára gbígbà agbára tó dára.
Sẹ́ẹ̀lì epo
Sẹ́ẹ̀lì epo jẹ́ ẹ̀rọ kan tí ó ń yí agbára kẹ́míkà epo (nígbà gbogbo hydrogen) padà sí iná mànàmáná nípasẹ̀ ìṣesí electrochemical pẹ̀lú atẹ́gùn. Àwọn sẹ́ẹ̀lì epo jẹ́ ohun tí ó gbéṣẹ́ ju àwọn ilé iṣẹ́ agbára ìbílẹ̀ lọ, wọ́n sì ń mú àwọn ìtújáde tí ó kéré sí i jáde. Àwọn sẹ́ẹ̀lì epo ni a ń lò nínú àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ iná mànàmáná àti gẹ́gẹ́ bí orísun agbára mìíràn tí ó dára fún àyíká.
Ẹ̀klísísì
Ẹ̀rọ itanna jẹ́ ìlànà lílo agbára iná mànàmáná láti fa ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà tí kìí ṣe ti ara ẹni. Ohun kan tí a lè lò ni iṣẹ́ àtúnṣe irin, bíi ṣíṣe àtúnṣe aluminiomu láti inú irin bauxite. A tún ń lo ẹ̀rọ itanna láti ṣe àtúnṣe chlorine àti sodium hydroxide láti inú omi sodium chloride, àti láti ṣe àtúnṣe hydrogen láti inú omi.
Ìbàjẹ́ àti Ààbò Kathodic
Ọ̀kan lára àwọn ìṣòro pàtàkì nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ àti ìkọ́lé ni ìbàjẹ́, èyí tí í ṣe ilana ìbàjẹ́ ohun èlò nítorí àwọn ìyípadà electrochemical pẹ̀lú àyíká rẹ̀. Ìbàjẹ́ le fa ìbàjẹ́ ńlá nínú ìṣètò àti àdánù ọrọ̀ ajé. Ààbò Cathodic jẹ́ ọ̀nà kan tí a ń lò láti dènà ìbàjẹ́, nínú èyí tí a ń lo ìṣàn iná mànàmáná láti kojú àwọn ìyípadà redox tí ó ń fa ìbàjẹ́. Ọ̀nà yìí ni a ń lò láti dáàbò bo àwọn páìpù, àwọn táńkì, àti àwọn ètò omi.
Sensọ Elekitirokemika
A lo awọn sensọ elekitirokemika lati ṣe awari ati wiwọn ifọkansi pato ti nkan kan ninu ojutu kan. Awọn wiwọn Glucometer, ti awọn alaisan atọgbẹ lo lati ṣe atẹle ipele suga ninu ẹjẹ, jẹ apẹẹrẹ ti ohun elo sensọ elekitirokemika. Awọn sensọ wọnyi n ṣiṣẹ da lori awọn iyipada ninu ina mọnamọna ti o waye nipasẹ redox reaction laarin glucose ati reagent ni sensọ elekitirodu.
Ìtọ́jú ìdọ̀tí
Ìmọ̀ ẹ̀rọ electrochemical tún ń kó ipa pàtàkì nínú ìtọ́jú omi àti omi ìdọ̀tí. Fún àpẹẹrẹ, electrocoagulation jẹ́ ọ̀nà kan tí ó ń lo ìṣàn iná mànàmáná láti fa àwọn ohun ìdọ̀tí jáde láti inú omi ìdọ̀tí. Ó jẹ́ ọ̀nà tí ó gbéṣẹ́ fún yíyọ àwọn irin líle, ohun èlò onígbà, àti àwọn ohun alumọ́ọ́nì kúrò nínú omi.
Ìfipamọ́ Agbára
Pẹ̀lú àfiyèsí tó ń pọ̀ sí i lórí agbára tó ń yípadà, ìpamọ́ agbára ti di agbègbè pàtàkì nínú ìwádìí. Àwọn bátírì Redox flow jẹ́ irú bátírì kan tó ń tọ́jú agbára sínú àwọn omi electrolyte méjì ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀, èyí tó ń jẹ́ kí a lè fi agbára tó pọ̀ sí i pamọ́. Ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí dára fún títọ́jú agbára láti àwọn orísun tó ń yípadà bíi agbára oòrùn àti afẹ́fẹ́.
Àwọn Ìdàgbàsókè Tuntun
Ìwádìí nínú electrochemistry ń tẹ̀síwájú kíákíá, pẹ̀lú àwọn àwárí tuntun tí ó ń fúnni ní agbára pàtàkì fún ìṣẹ̀dá tuntun. Agbègbè kan tí ó ń ṣiṣẹ́ ni ìdàgbàsókè àwọn bátírì tí ó ní ààbò, tí ó muná dóko, tí ó sì tún jẹ́ ti àyíká. Ìwádìí sínú àwọn ohun èlò cathode tuntun, àwọn electrolytes onípele líle, àti àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ ìpamọ́ modular ń lọ lọ́wọ́.
Iṣẹ́ mìíràn tó ń yọjú ni ìwádìí nípa nanoelektrochemistry, níbi tí wọ́n ti ń lo àwọn ìṣesí electrochemical ní ìwọ̀n nanometer. Èyí ṣí agbára tuntun sílẹ̀ fún àwọn sensọ̀, àwọn ẹ̀rọ itanna tí a ti dínkù, àti lílo agbára tó gbéṣẹ́ jù.
Ipari
Ẹ̀rọ-ẹ̀ ...
