باز کردن منو اصلی

الکترود ماده‌ای رسانا است که از یک سو به بخش فلزی (مانند سیم مسی) و از سوی دیگر به بخش غیرفلزی (نیمه‌رسانا، الکترولیت یا خلأ) در یک مدار الکتریکی متصل می‌شود و بین آن‌ها ارتباط برقرار می‌کند.بسته به نوع فرایند، در دسته‌بندی کلی، الکترودها به دو دسته مصرف شدنی و مصرف نشدنی تقسیم می‌شوند.

این نام توسط ویلیام هیول به درخواست دانشمند مایکل فارادی از واژهٔ یونانی electron ساخته شده‌است، که این معنای کهربا است (که از آن کلمه الکتریسیته هم گرفته شده) و هودوس به معنی یک راه است.[۱][۲]

سيستمی كه شامل دوالكترود غوطه ‏ور در محلول الكتروليت است، يا به عنوان پيل گالوانی و يا به عنوان سلول الكتروليز شناخته می شود. باطری‏ ها، به‏ عنوان پيل گالوانی و وان آبكاری، به عنوان سلول الكتروليز، شناخته شده ‏اند. در پيل گالوانی، بين دو الكترود اختلاف پتانسيل ايجاد مي‏شود و درنتيجه مولد جريان الكتريكی است، اما در سلول الكتروليز اختلاف پتانسيل از منبع بيرونی به الكترودها اعمال مي‏شود.

پیل گالوانی با الکترود های مس و روی
سلول الکترولیز نمک خوراکی

واکنش های اکسایشی و کاهشی در سطح الکترودها صورت می‌گیرد. الکترودی که در آن ، عمل اکسایش صورت می‌گیرد، کاتد نام دارد و الکترود دیگر، آند. الکترودها را بوسیله رابطهای فلزی که عبور جریان الکتریکی را بین آنها ممکن می‌کنند، به هم وصل می‌کنند.[۳]در پيل گالوانی آند الكترود منفی و كاتد الكترود مثبت است، ولی در سلول الكتروليز آند الكترود مثبت و كاتد الكترود منفی است.

محتویات

معرفی الکترود بوسیله علائم شیمیاییویرایش

برای معرفی الکترود بوسیله علائم شیمیایی، علامت مواد سازنده آن‌را در یک خط پهلوی هم می‌نویسند. در این حالت بین الکترولیت و بقیه اجزا ، خط عمودی قرار می‌دهند. این خط ، نشانگر آن است که پتانسیلی بین دو قسمت برقرار می‌شود. اگر هر یک از دو بخش، شامل چند فلز باشد، بین فازها ، کاما(،) قرار می‌دهند و از حروف لاتین برای نمایش فاز استفاده می کنند.برای حالت فیزیکی فاز جامد S، برای مایع L و برای گاز از g استفاده می‌کنند.

برای معرفی سلول الکتروشیمیایی ، علامت الکترودها را طوری پهلوی هم می‌نویسند که فرمول الکترولیتها ، کنار هم قرار گیرند و بین الکترولیتها دو خط عمودی می‌گذارند که طبق قرارداد ، آند در سمت چپ نوشته می‌شود.[۴]

پتانسیل الکترودویرایش

اختلاف پتانسيل در يک نيمه پيل، به پتانسيل الكترود معروف است و برای مقايسه همه پتانسيل‏ های الكترودی، معمولاً برای آنها واكنشهای كاهش را در نظر می گیرند.

چون همه نيمه واكنشها به صورت كاهشی در جدول پتانسيل‏های كاهشی  آمده‏ اند، مي‏توان پتانسيل مربوط به نيمه واكنش كاهشی را در يک علامت منفی ضرب كرد، تا پتانسيل برای نيمه واكنش اكسايش در آند به دست آيد و سپس آنرا با پتانسيل كاهشی الكترود كاتد جمع جبری كرد. اندازه‏ گيری پتانسيل در دماي اتاق انجام مي‏شود و از الكتروليت واحد (يا غلظت يك مولار) استفاده ميشود. همه نيمه پيل ها، نسبت به يک نيمه پيل استاندارد و مرجع، معروف به الكترود استاندارد هيدروژن2، اندازه‏ گيری مي‏شوند و به پتانسيل الكترودی كه در اين شرايط اندازه‏ گيری می شود، پتانسيل استاندارد الكترود می گویند و با E0 آن را نمايش می دهند.

کاربرد الکترودهاویرایش

الکترودها معمولا برای سنجش یک پارامتر مثل PH متری ، پتانسیومتری ، اندازه‌گیری غلظت یک یون یا مولکول و … در شیمی تجزیه استفاده می‌شود و با توجه به پارامتر اندازه‌گیری الکترود مناسب استفاده می‌شود. در برخی انواع جوشکاری ها نیز از الکترودها استفاده می کنند.

الکترودها در انواع فلزی ، غیرفلزی ، شیشه‌ای ، بلوری و … به بازار عرضه می‌شوند و هر کدام کاربرد مخصوص خود را دارند.

الکترود جوشکاریویرایش

 
الکترودهایی که در جوشکاری با قوس الکتریکی به کار می‌روند

الکترود جوشکاری یا سیم جوش مفتول فلزی یا گرافیتی است که دور تا دور آن به وسیله ی پوششی احاطه می شود و جریان برق از آن عبور می کند.به عبارت دیگر این سیم فلزی که به کمک آن می توان مراحل جوش را انجام داد الکترود نامیده می شود و جنس الکترود به تجهیزاتی که در جوشکاری استفاده می شود بستگی دارد. کاربرد الکترودهای جوشکاری پر کردن فضای خالی بین دو سطح به صورت دائم و مستحکم می باشد.[۵][۱]

دسته‌ای از الکترودها فقط جرقه ایجاد کرده و ذوب نمی‌شوند، مانند الکترودهای مسی، الکترودهای تنگستن در جوشکاری TIG و الکترودهای زغالی در برش‌کاری و شیارزنی. دسته دیگر از الکترودها، ذوب شده و فلز جوش را به وجود می‌آورند، به این دسته از الکترودها مصرف شدنی می‌گویند.

انواع الکترود جوشکاریویرایش

الکترود جوشکاری از یک میله فلزی، که با ترکیبات شیمیایی مخصوصی پوشش داده شده، تشکیل شده است، که این پوشش متناسب با نوع مصرف، متفاوت خواهد بود.

از نظر جنس فلز الکترود ها را می توان به 5 دسته:

  1. فولاد نرم
  2. فولاد پرکربن
  3. آلیاژهای فولاد
  4. نیکل
  5. فلزات غیر آهنی

تقسیم کرد.

براساس ضخامت پوشش:

  1. پوشش نازک
  2. پوشش متوسط
  3. پوشش ضخیم
  4. پوشش خیلی ضخیم

براساس پوشش شیمیایی:

  1. پوشش قلیایی: شامل مقدار قابل توجهی کربنات کلسیم، فلورید و فلداسپار است. رطوبت موجود در پوشش الکترود کم و هیدروژن موجود در آن نیز حداقل می‌باشد.
  2. الکترود با پوشش اسیدی: شامل اکسیدها، کربنات‌های منگنز، آهن و اندکی سیلیسیم است. سرباره تولیدی آن حجیم و روان و جوش تولید شده از نظر ظاهری صاف است.
  3. پوشش روتیلی: ترکیب اصلی پوشش این الکترود، روتیلی یا اکسید تیتانیوم است. از آنجایی که سرباره تولیدی آن غلیظ است برای جوش‌های نبشی، افقی و عمودی مناسب می‌باشد. از دیگر ویژگی‌های این نوع الکترود عدم حساسیت آن به رطوبت است.
  4. پوشش سلولزی و مرکب: پوشش الکترود از جنس سلولز و قدرت یونیزه شدن بالا است. در اثر سوخت پوشش این الکترود، مقدار زیادی گاز هیدروژن ایجاد می‌شود. نفوذ جوش این الکترود خوب است.

از نظر روش خاص تولید:

  1. انجماد سریع: ایجاد قوس قوی، تولید سرباره بسیار کم و امکان استفاده در تمام موقعیت‌ها، سه خصلت اصلی الکترودهایی هستند که به این روش ساخته می‌شوند.
  2. انجماد پرشده: این نوع از الکترودها دارای پوششی سنگین بوده و با دارا بودن توانایی خارج کردن سرباره، ایجاد دانه‌هایی با ترکیب یکنواخت برای آن‌ها ممکن خواهد بود.
  3. چسبان سریع: دارا بودن پوشش فلاکسی بسیار سنگین و نرخ رسوب‌گذاری بسیار سریع از ویژگی‌های این نوع الکترودها می‌باشد.
  4. کم هیدروژن: پوشش این نوع از الکترودها دارای مقدار کمی هیدروژن است که از آن برای فولادهای پرکربن استفاده می‌شود.[۶]

جستارهای وابستهویرایش

منابعویرایش

  1. Weinberg, Steven (2003). The Discovery of Subatomic Particles Revised Edition. Cambridge University Press. pp. 81–. ISBN 978-0-521-82351-7. Retrieved 18 February 2015.
  2. Faraday, Michael (1834). "On Electrical Decomposition". Philosophical Transactions of the Royal Society. Archived from the original on 2010-01-17. Retrieved 2010-01-17. In this article Faraday coins the words electrode, anode, cathode, anion, cation, electrolyte, and electrolyze.
  3. «: الکترود». daneshnameh.roshd.ir. دریافت‌شده در ۲۰۱۹-۰۶-۲۴.
  4. «: الکترود». daneshnameh.roshd.ir. دریافت‌شده در ۲۰۱۹-۰۶-۲۵.
  5. Khajavi، Ehsan (۲۰۱۸-۱۱-۰۲). «الکترود جوشکاری چیست؟ کاربرد و انواع الکترودهای جوشکاری | نام گذاری الکترودهای جوشکاری». تجهیز جوش شادمان | تنها نماینده رسمی الکترود هیوندای | الکترود استیل | الکترود جوشکاری. دریافت‌شده در ۲۰۱۹-۰۶-۲۴.
  6. «الکترود چیست». drtamin.com. دریافت‌شده در ۲۰۱۹-۰۶-۲۴.

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Electrode». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۱۲ نوامبر ۲۰۰۸.