Pengertian Elektroda, fungsi, contoh, kegunaan

Elektroda adalah konduktor yang dilalui arus listrik dari satu media ke yang lain, biasanya dari sumber listrik ke perangkat atau bahan. Elektroda dapat mengambil beberapa bentuk yang berbeda, termasuk kawat, piring, atau tongkat, dan yang paling sering terbuat dari logam, seperti tembaga, perak, timah, atau seng, tetapi juga dapat dibuat dari bahan konduktor listrik non-logam, seperti grafit. Elektroda digunakan dalam pengelasan, listrik, baterai, obat-obatan, dan industri untuk proses yang melibatkan elektrolisis.

Anoda dan Katoda

Dalam kasus arus searah (DC), elektroda datang berpasangan, dan dikenal sebagai anoda dan katoda. Untuk baterai, atau sumber DC lainnya, katoda didefinisikan sebagai elektroda dari mana arus meninggalkan, dan anoda sebagai ti-tik di mana ia kembali. Untuk alasan yang historis daripada ilmiah, listrik pada rangkaian ini, dengan konvensi, digambarkan dengan bergerak dari positif ke negatif, sehingga dipandang sebagai aliran muatan positif keluar dari katoda, dan ke anoda.

Arus listrik, namun terdiri dari aliran partikel bermuatan negatif kecil yang disebut elektron, sehingga aliran ini sebenarnya dalam arah yang berlawanan. Dalam konteks ini, mungkin lebih baik untuk berpikir hanya dalam hal terminal positif dan negatif.

Di dalam baterai, atau sel elektrokimia, elektroda terbuat dari bahan yang berbeda, salah satunya menyerahkan elektron lebih mudah dari yang lain. Mereka disimpan dalam bahan kimia yang dapat dipecah menjadi ion positif dan negatif. Ketika rangkaian tertutup, dengan kata lain, ketika baterai terhubung ke perangkat listrik, seperti bola lampu, reaksi redoks berlangsung di dalam sel. Ini berarti bahwa penambahan elektron kimia yang dihantarkan pada salah satu elektroda – sebuah proses yang dikenal sebagai reduksi – dan kehilangan di bagian lain – sebuah proses yang disebut oksidasi – dengan hasil elektron yang mengalir sebagai arus yang berputaran dalam rangkaian. Reduksi selalu terjadi pada katoda, dan oksidasi di anoda.

Dalam baterai isi ulang, proses ini dibalik ketika baterai sedang diisi. Arus listrik dari sumber lain digunakan untuk daya reaksi redoks dalam arah yang berlawanan, yang berarti bahwa anoda menjadi katoda dan sebaliknya. Hal ini masih terjadi reduksi yang terjadi pada katoda dan oksidasi pada anoda, tetapi arah arus dibalik, sehingga yang elektroda negatif dan yang positif tergantung pada apakah baterai memasok arus atau pengisian. Kadang-kadang sel-sel yang terhubung bersama dengan elektroda, yang bertindak sebagai anoda untuk satu sel dan katoda untuk lainnya. Hal ini dikenal sebagai elektroda bipolar.

Dalam kasus arus bolak balik (AC), tidak ada perbedaan antara anoda dan katoda. Hal ini karena arus terus membalikkan arah, berkali-kali per detik. Elektroda menggunakan jenis arus ini akan terus konstan karena itu beralih antara negatif dan positif.

Elektrolisis

Untuk mendapatkan unsur tertentu, senyawa ionik unsur dapat di elektrolisis. Contohnya adalah produksi logam natrium dari garam cair, atau natrium klorida. Ketika arus mengalir, ion natrium bermuatan positif tertarik ke elektroda negatif, atau katoda, di mana mereka mendapatkan elektron, membentuk logam natrium. Ion klorida bermuatan negatif tertarik ke anoda, di mana mereka kehilangan elektron, membentuk gas klor, yang juga dikumpulkan sebagai produk sampingan.

Elektroplating

Dalam proses ini, benda logam dilapisi dengan logam lain untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi atau penampilan. Benda yang akan dilapisi sebagai katoda dalam proses elektrolisis dengan direndam dalam larutan senyawa larut dari logam yang akan membentuk lapisan, dengan anoda juga terbuat dari logam ini. Ketika arus mengalir, ion logam positif dari larutan tertarik ke katoda, dan membentuk deposit di atasnya. Saat ion dalam larutan yang digunakan, mereka digantikan oleh ion yang terbentuk dari anoda. Kadang-kadang, anoda terbuat dari bahan yang berbeda yang tidak habis; dalam metode ini, ion logam harus diganti dengan topping pada larutan.

elektroda dalam medis
Seorang pria memperoleh EKG. Dalam EKG, elektroda ditempatkan pada kulit untuk mendeteksi aktivitas listrik jantung.

Proses pada Elektroda

Sebuah elektroda adalah logam yang permukaannya berfungsi sebagai lokasi di mana keseimbangan oksidasi-reduksi terbentuk antara logam dan apa yang ada dalam larutan. Elektroda dapat berupa anoda atau katoda. Anoda menerima arus atau elektron dari campuran elektrolit, sehingga menjadi teroksidasi. Ketika atom atau molekul cukup dekat dengan permukaan elektroda, solusi di mana elektroda ditempatkan, mendonasikan elektron. Ini menyebabkan atom / molekul menjadi ion positif.

Sebaliknya terjadi dengan katoda. Di sini elektron dilepaskan dari elektroda dan larutan di sekitarnya berkurang.

Terbuat dari apa elektroda itu?

Elektroda harus merupakan konduktor listrik yang baik sehingga biasanya merupakan logam. Sekarang apa yang terbuat dari logam ini tergantung pada apakah atau tidak itu terlibat dalam reaksi. Beberapa reaksi memerlukan elektroda inert yang tidak berpartisipasi. Contohnya adalah platinum dalam reaksi SHE. Sementara reaksi lain menggunakan bentuk padat reaktan, menjadikannya elektroda. Contoh tipe sel ini adalah:

(sisi kiri adalah anoda) Cu (s) | Cu (NO3) 2 (aq) (0,1M) || AgNO3 (aq) (.01M) | Ag (s) (sisi kanan adalah katoda)

Di sini Anda dapat melihat bahwa bentuk padat reaktan, tembaga, digunakan. Tembaga, serta perak, berpartisipasi sebagai reaktan dan elektroda.

Contoh Elektroda

  • Beberapa elektroda inert yang umum digunakan: grafit (karbon), platinum, emas, dan rodium.
  • Beberapa elektroda reaktif (atau yang terlibat) yang umum digunakan: tembaga, seng, timah hitam, dan perak.

Kegunaan

Elektroda digunakan untuk menyediakan arus melalui benda bukan logam untuk mengubahnya dengan berbagai cara dan untuk mengukur konduktivitas untuk berbagai tujuan. Contohnya termasuk:

  • Elektroda untuk sel bahan bakar
  • Elektroda untuk keperluan medis, seperti EEG (untuk merekam aktivitas otak), EKG (merekam detak jantung), ECT (stimulasi otak listrik), defibrillator (merekam dan memberikan stimulasi jantung)
  • Elektroda untuk teknik elektrofisiologi dalam penelitian biomedis
  • Elektroda untuk dieksekusi oleh kursi listrik
  • Elektroda untuk pelapisan listrik
  • Elektroda untuk pengelasan busur
  • Elektroda untuk perlindungan katodik
  • Elektroda untuk pembumian
  • Elektroda untuk analisis kimia menggunakan metode elektrokimia
  • Nanoelektroda untuk pengukuran presisi tinggi dalam nanoelectrochemistry
  • Elektroda inert untuk elektrolisis (terbuat dari platinum)
  • Elektroda untuk senjata kejut Taser

Elektroda yang digunakan dalam pengelasan busur, teknik untuk bergabung dua potong logam dengan menggunakan arus listrik yang besar. Sebuah elektroda habis meleleh, dan menyediakan materi yang bergabung dengan logam. Jenis non-konsumsi terbuat dari bahan dengan ti-tik leleh yang sangat tinggi, seperti tungsten, dan hanya menyediakan panas untuk melelehkan bahan lain yang membentuk gabungan.

Dalam pengobatan, elektroda dapat digunakan dalam keadaan darurat untuk menerapkan arus listrik ke jantung dalam teknik yang dikenal sebagai defibrilasi. Mereka juga digunakan untuk merekam aktivitas listrik di otak selama electroencephalogram (EEG).

Disprosium: struktur, sifat, perolehan, kegunaan
Fukosa: ciri-ciri, struktur, fungsi
Kegunaan Keton — contoh, rumus, sifat, tata nama
Entalpi larutan: cara menghitung, kegunaan, dan latihan