Elektrode

'n Elektrode is 'n stuk materiaal wat elektrone gelei en waarlangs 'n elektriese stroom in of uit 'n elektroliet gelei word wat net ioniese geleiding vertoon. (Die teenwoordigheid van 'n elektroliet is nogtans nie essensieel nie, dit kan byvoorbeeld ook 'n vakuum wees).

Die woord elektrode is bedink deur die Britse geleerde en teoloog William Whewell op versoek van die Britse wetenskaplike Michael Faraday. Whewell het dit van die Griekse woorde ἤλεκτρον (ḗlektron, “barnsteen”) en ὁδός (hodós, “pad”) afgelei.

Katode

'n Koperkatode reduseer Cu²⁺

Indien die elektrone die elektroliet ingelei word, is dit 'n katode van Grieks κατα- (neer-).

Omdat die elektrone negatiewe deeltjies is, is die rigting van die stroom $i$ teenoorgestel aan die vloei van die elektrone. Die elektriese stroom loop dus uit die katode.

Aan die katode vind die reduksie plaas. Dit is gewoonlik reduksie van katione in die elektroliet, maar die katode kan ook elektrone vakuüm inspuit of anione uitsaai.

Daar is talle materiale wat as katodes gebruik word, soos koper, maar dit hang sterk van die aanwending af. In moderne litiumbatterye word byvoorbeeld dikwels litiumkobaltiet LiCoO₂ gebruik.^[1]

En as katodes in skandeerelektronmikroskopie word dikwels lantaanheksaboried LaB₆ gebruik omdat dit 'n lae werkfunskie E_w het.^[2]

Anode

'n Anode wat anione oksideer

Niobium wat geanodiseer is (links)

Indien die elektrone uitgelei word, is dit 'n anode van Grieks ἀνα- (omhoog).

Aan die anode vind die oksidasie plaas. Gewoonlik word hier anione geoksideer, maar soms is dit die elektrode self wat aangetas word en dit kan die elektrochemiese sel stukkend maak, byvoorbeeld indien die anode met 'n blokkerende oksiedlagie bedek raak. Hierdie proses word anodiseer genoem. Soms word hierdie proses opsetlik uitgevoer om ‘n metaal met ‘n dun oksiedlaagie te bedek. Die lagie kan so dun wees dat dit interferensiekleure veroorsaak.

Potensiaal

Of die elektrode 'n positiewe of 'n negatieve potensiaal het hang af van die vraag of die sel galvanies of elektrolities is. Mens kan dus nie katode of anode met positief of negatief gelykstel nie.

Merk ook op dat elektrodes ook gebruik kan word om 'n wisselstroom aan te lê. In hierdie geval sal die teken van die potensiaal en die kat- en anodes 50 keer per sekonde wissel.

Soorte elektrodes

Elektrodes kan verskeie rolle speel

'n Aktiewe elektrode neem self deel aan die halfreaksie en word daardeur aangetas of gevorm
'n Onaktiewe elektrode vervoer net elektrone in of uit die elektroliet; dit neem nie aan die halfreaksie deel nie. Onaktiewe elektrodes bly onverander tydens die reaksie
'n Katalitiese elektrode bly ook onverander, maar hulle werk as 'n katalisator vir 'n bepaalde halfreaksie wat anders nie kan plaasvind nie.

Verwysings

↑ Iron Phosphate Materials as Cathodes for Lithium Batteries: The Use of Environmentally Friendly Iron in Lithium Batteries, Pier Paolo Prosini, Springer Science & Business Media, 2011, ISBN 0-85729-745-7, ISBN 978-0-85729-745-7
↑ Principles of Analytical Electron Microscopy, Joseph Goldstein, David C. Joy, Alton D. Romig Jr., Springer Science & Business Media, 2013, ISBN 1-4899-2037-4, ISBN 978-1-4899-2037-9

[1] Iron Phosphate Materials as Cathodes for Lithium Batteries: The Use of Environmentally Friendly Iron in Lithium Batteries, Pier Paolo Prosini, Springer Science & Business Media, 2011, ISBN 0-85729-745-7, ISBN 978-0-85729-745-7

[2] Principles of Analytical Electron Microscopy, Joseph Goldstein, David C. Joy, Alton D. Romig Jr., Springer Science & Business Media, 2013, ISBN 1-4899-2037-4, ISBN 978-1-4899-2037-9

[1]

[2]