ఏ ఎలక్ట్రోడ్ కాథోడ్ మరియు ఏది యానోడ్ అని నిర్ణయించడం తరచుగా సమస్య. ప్రారంభించడానికి, మేము నిబంధనలను అర్థం చేసుకోవాలి.
కాథోడ్ మరియు యానోడ్ భావన - ఒక సాధారణ వివరణ
సంక్లిష్ట పదార్ధాలలో, సమ్మేళనాలలోని పరమాణువుల మధ్య ఎలక్ట్రాన్లు ఏకరీతిలో పంపిణీ చేయబడవు. పరస్పర చర్య ఫలితంగా, కణాలు ఒక పదార్ధం యొక్క అణువు నుండి మరొక పరమాణువుకు కదులుతాయి. ప్రతిచర్యను రెడాక్స్ ప్రతిచర్య అంటారు. ఎలక్ట్రాన్ల నష్టాన్ని ఆక్సీకరణం అంటారు, ఎలక్ట్రాన్లను వదులుకునే మూలకాన్ని తగ్గించే ఏజెంట్ అంటారు.
ఎలక్ట్రాన్ల చేరికను తగ్గింపు అంటారు; ఈ ప్రక్రియలో ఎలక్ట్రాన్లను తీసుకునే మూలకం ఆక్సిడైజర్. తగ్గించే ఏజెంట్ నుండి ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్‌కు ఎలక్ట్రాన్ల బదిలీ బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది, ఆపై దానిని విద్యుత్ శక్తికి మూలంగా ఉపయోగించవచ్చు. రసాయన చర్య యొక్క శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే పరికరాలను గాల్వానిక్ కణాలు అంటారు.
గాల్వానిక్ సెల్ యొక్క సరళమైన క్లాసిక్ ఉదాహరణ వివిధ లోహాలతో తయారు చేయబడిన మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణంలో మునిగిపోయిన రెండు ప్లేట్లు.అటువంటి వ్యవస్థలో, ఒక లోహంపై ఆక్సీకరణ జరుగుతుంది మరియు మరొకదానిపై తగ్గింపు జరుగుతుంది.
ముఖ్యమైనది! ఆక్సీకరణ జరిగే ఎలక్ట్రోడ్‌ను యానోడ్ అంటారు. తగ్గింపు జరిగే ఎలక్ట్రోడ్‌ను కాథోడ్ అంటారు.
పాఠశాల కెమిస్ట్రీ పాఠ్యపుస్తకాల నుండి మనకు రాగి-జింక్ గాల్వానిక్ సెల్ యొక్క ఉదాహరణ తెలుసు, ఇది జింక్ మరియు కాపర్ సల్ఫేట్ మధ్య ప్రతిచర్య యొక్క శక్తి కారణంగా పనిచేస్తుంది. జాకోబీ-డేనియల్ పరికరంలో, రాగి సల్ఫేట్ (కాపర్ ఎలక్ట్రోడ్) ద్రావణంలో ఒక రాగి ప్లేట్ ఉంచబడుతుంది మరియు జింక్ సల్ఫేట్ (జింక్ ఎలక్ట్రోడ్) ద్రావణంలో జింక్ ప్లేట్ ముంచబడుతుంది. జింక్ ఎలక్ట్రోడ్ ద్రావణంలోకి కాటయాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది, దానిలో అదనపు ధనాత్మక చార్జ్‌ను సృష్టిస్తుంది, అయితే రాగి ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద ద్రావణం కాటయాన్‌లతో క్షీణిస్తుంది, ఇక్కడ ద్రావణం ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది.
బాహ్య సర్క్యూట్ మూసివేయడం వలన జింక్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి రాగి ఎలక్ట్రోడ్కు ఎలక్ట్రాన్లు ప్రవహిస్తాయి. దశ సరిహద్దుల వద్ద సమతౌల్య సంబంధాలు అంతరాయం కలిగిస్తాయి. రెడాక్స్ ప్రతిచర్య జరుగుతుంది.
ఆకస్మిక రసాయన చర్య యొక్క శక్తి విద్యుత్ శక్తిగా మారుతుంది.
రసాయన ప్రతిచర్య విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క బాహ్య శక్తి ద్వారా రెచ్చగొట్టబడితే, విద్యుద్విశ్లేషణ అనే ప్రక్రియ ఉంది. విద్యుద్విశ్లేషణలో పాల్గొనే ప్రక్రియలు గాల్వానిక్ సెల్ యొక్క ఆపరేషన్లో పాల్గొన్న వాటికి విరుద్ధంగా ఉంటాయి.
హెచ్చరిక. తగ్గింపు జరిగే ఎలక్ట్రోడ్‌ను కాథోడ్ అని కూడా పిలుస్తారు, అయితే విద్యుద్విశ్లేషణలో ఇది ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది మరియు యానోడ్ సానుకూలంగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది.
ఎలక్ట్రోకెమికల్ అప్లికేషన్స్
యానోడ్లు మరియు కాథోడ్లు అనేక రసాయన ప్రతిచర్యలలో పాల్గొంటాయి:
- విద్యుద్విశ్లేషణ;
- ఎలెక్ట్రో వెలికితీత;
- ఎలెక్ట్రోప్లేటింగ్;
- ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్.
కరిగిన సమ్మేళనాలు మరియు సజల ద్రావణాల విద్యుద్విశ్లేషణ లోహాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, మలినాలనుండి లోహాలను శుద్ధి చేస్తుంది మరియు విలువైన భాగాలను (ఎలక్ట్రోలైటిక్ రిఫైనింగ్) వెలికితీస్తుంది. శుద్ధి చేయడానికి మెటల్ నుండి ప్లేట్లు వేయబడతాయి. ప్లేట్లు ఎలక్ట్రోలైజర్‌లో యానోడ్‌లుగా ఉంచబడతాయి. మెటల్ విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా కరిగిపోతుంది.దాని కాటయాన్‌లు ద్రావణంలోకి వెళ్లి కాథోడ్ వద్ద విడుదల చేయబడి, స్వచ్ఛమైన లోహం యొక్క అవక్షేపాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. అసలైన ముడి మెటల్ ప్లేట్‌లో ఉండే మలినాలు యానోడిక్ స్లడ్జ్ రూపంలో కరగకుండా ఉంటాయి లేదా ఎలక్ట్రోలైట్‌లోకి వెళతాయి, దాని నుండి అవి తొలగించబడతాయి. రాగి, నికెల్, సీసం, బంగారం, వెండి మరియు తగరం విద్యుద్విశ్లేషణ శుద్ధికి లోబడి ఉంటాయి.
ఎలెక్ట్రో ఎక్స్‌ట్రాక్షన్ అనేది విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో ద్రావణం నుండి లోహాన్ని సంగ్రహించే ప్రక్రియ. లోహాన్ని ద్రావణంలోకి పంపడానికి ప్రత్యేక కారకాలతో చికిత్స చేస్తారు. ప్రక్రియలో అధిక స్వచ్ఛతతో కూడిన లోహం కాథోడ్ వద్ద విడుదల అవుతుంది. ఈ విధంగా జింక్, కాపర్ మరియు కాడ్మియం ఉత్పత్తి అవుతాయి.
తుప్పును నివారించడానికి, బలాన్ని ఇవ్వడానికి మరియు ఉత్పత్తిని అలంకరించడానికి, ఒక మెటల్ యొక్క ఉపరితలం మరొక పొరతో కప్పబడి ఉంటుంది. ఈ ప్రక్రియను ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ అంటారు.
ఎలెక్ట్రోప్లేటింగ్ అనేది మెటల్ యొక్క ఎలెక్ట్రో-డిపాజిషన్ ద్వారా త్రిమితీయ వస్తువుల యొక్క మెటల్ కాపీలను తయారు చేసే ప్రక్రియ.
వాక్యూమ్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో ఉపయోగించండి
వాక్యూమ్ ఉపకరణంలో కాథోడ్ మరియు యానోడ్ యొక్క సూత్రాన్ని ఎలక్ట్రాన్ ట్యూబ్ ద్వారా ప్రదర్శించవచ్చు. ఇది లోపల లోహ భాగాలతో హెర్మెటిక్‌గా మూసివున్న పాత్రలా కనిపిస్తుంది. ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌లను సరిదిద్దడానికి, ఉత్పత్తి చేయడానికి మరియు మార్చడానికి పరికరం ఉపయోగించబడుతుంది. ఎలక్ట్రోడ్ల సంఖ్య ప్రకారం, వేరు చేయబడతాయి:
- డయోడ్లు;
- ట్రయోడ్లు;
- టెట్రోడ్స్;
- పెంటోడ్లు మొదలైనవి.
డయోడ్ అనేది కాథోడ్ మరియు యానోడ్ అనే రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌లతో కూడిన వాక్యూమ్ పరికరం. కాథోడ్ విద్యుత్ సరఫరా యొక్క ప్రతికూల పోల్‌కు, యానోడ్ సానుకూల ధ్రువానికి అనుసంధానించబడి ఉంది. కాథోడ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రభావంతో ఎలక్ట్రాన్లను ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయడం. విడుదలైన ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా, కాథోడ్ మరియు యానోడ్ మధ్య ప్రాదేశిక ఛార్జ్ సృష్టించబడుతుంది. స్పేస్ ఛార్జ్ యొక్క ప్రతికూల సంభావ్య అవరోధాన్ని అధిగమించి, వేగవంతమైన ఎలక్ట్రాన్లు యానోడ్‌కు వెళతాయి. యానోడ్ ఈ కణాలను అందుకుంటుంది. బాహ్య సర్క్యూట్లో అనోడిక్ కరెంట్ సృష్టించబడుతుంది.ఎలక్ట్రాన్ ప్రవాహాన్ని వాటికి ఎలక్ట్రిక్ పొటెన్షియల్‌ని వర్తింపజేయడం ద్వారా అదనపు ఎలక్ట్రోడ్ల ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ను డైరెక్ట్ కరెంట్‌గా మార్చడానికి డయోడ్లు ఉపయోగించబడతాయి.
ఎలక్ట్రానిక్స్ అప్లికేషన్లు
నేడు, సెమీకండక్టర్ రకాల డయోడ్లు ఉపయోగించబడతాయి.
కరెంట్‌ను ఫార్వర్డ్ దిశలో పాస్ చేయడానికి మరియు రివర్స్ డైరెక్షన్‌లో కరెంట్‌ను పాస్ చేయకూడదనే డయోడ్‌ల లక్షణం ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
LED ఆపరేషన్ ఫార్వర్డ్ దిశలో p-n జంక్షన్ ద్వారా కరెంట్ వెళుతున్నప్పుడు మెరుస్తున్న సెమీకండక్టర్ స్ఫటికాల యొక్క ఆస్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
డైరెక్ట్ కరెంట్ యొక్క గాల్వానిక్ మూలాలు - సంచితాలు
రివర్సిబుల్ ప్రతిచర్యలు జరిగే విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క రసాయన మూలాలను పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీలు అంటారు: అవి రీఛార్జ్ చేయబడతాయి మరియు పదేపదే ఉపయోగించబడతాయి.
ప్రధాన బ్యాటరీ పని చేసినప్పుడు, రెడాక్స్ ప్రతిచర్య సంభవిస్తుంది. మెటల్ సీసం ఆక్సీకరణం చెందుతుంది, దాని ఎలక్ట్రాన్లను వదులుతుంది, లెడ్ డయాక్సైడ్‌ను తగ్గిస్తుంది, ఇది ఎలక్ట్రాన్లను అందుకుంటుంది. బ్యాటరీలోని మెటాలిక్ సీసం యానోడ్ మరియు ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది. లీడ్ డయాక్సైడ్ కాథోడ్ మరియు ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడుతుంది.
బ్యాటరీ డిశ్చార్జ్ అయినప్పుడు, కాథోడ్ మరియు యానోడ్ యొక్క పదార్థాలు మరియు వాటి ఎలక్ట్రోలైట్, సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం వినియోగించబడతాయి. బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి, ఇది ప్రస్తుత మూలానికి కనెక్ట్ చేయబడింది (ప్లస్ నుండి ప్లస్, మైనస్ నుండి మైనస్). కరెంట్ యొక్క దిశ ఇప్పుడు బ్యాటరీ డిశ్చార్జ్ అయినప్పుడు దానికి విరుద్ధంగా ఉంది. ఎలక్ట్రోడ్ల వద్ద ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియలు "రివర్స్" అవుతాయి. ఇప్పుడు సీసం ఎలక్ట్రోడ్ కాథోడ్‌గా మారుతుంది, దానిపై తగ్గింపు ప్రక్రియ జరుగుతుంది మరియు సీసం డయాక్సైడ్ యానోడ్‌గా మారుతుంది, ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ జరుగుతుంది. బ్యాటరీ పని చేయడానికి అవసరమైన పదార్థాలు మళ్లీ బ్యాటరీలో సృష్టించబడతాయి.
ఎందుకు గందరగోళం ఉంది?
ఛార్జ్ యొక్క నిర్దిష్ట సంకేతం యానోడ్ లేదా కాథోడ్‌కు గట్టిగా జోడించబడనందున సమస్య తలెత్తుతుంది. తరచుగా కాథోడ్ ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన ఎలక్ట్రోడ్ మరియు యానోడ్ ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్. తరచుగా, కానీ ఎల్లప్పుడూ కాదు.ఇది అన్ని ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద జరుగుతున్న ప్రక్రియపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
హెచ్చరిక. మీరు ఎలక్ట్రోలైట్‌లో ఉంచిన భాగం యానోడ్ మరియు కాథోడ్ రెండూ కావచ్చు. ఇది అన్ని ప్రక్రియ యొక్క ప్రయోజనం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది: దానిపై మరొక మెటల్ పొరను ఉంచడం లేదా దానిని తీసివేయడం.
యానోడ్ మరియు కాథోడ్‌ను ఎలా గుర్తించాలి
ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీలో, యానోడ్ అనేది ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలు జరిగే ఎలక్ట్రోడ్, మరియు క్యాథోడ్ అనేది తగ్గింపు జరిగే ఎలక్ట్రోడ్.
డయోడ్‌లో, లీడ్‌లను యానోడ్ మరియు కాథోడ్ అంటారు. "యానోడ్" సీసం "ప్లస్"కి మరియు "కాథోడ్" సీసం "మైనస్"కి అనుసంధానించబడి ఉంటే డయోడ్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది.
కత్తిరించని పిన్‌లతో కొత్త LED కోసం, యానోడ్ మరియు కాథోడ్ పొడవు ద్వారా దృశ్యమానంగా నిర్ణయించబడతాయి. కాథోడ్ తక్కువగా ఉంటుంది.
పరిచయాలు కత్తిరించబడితే, వాటికి జోడించిన బ్యాటరీ సహాయం చేస్తుంది. ధ్రువణాలు సరిపోలినప్పుడు కాంతి కనిపిస్తుంది.
యానోడ్ మరియు కాథోడ్ యొక్క సంకేతం
ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీలో, ఎలక్ట్రోడ్ల ఛార్జీల సంకేతాల గురించి కాకుండా, వాటి వద్ద జరుగుతున్న ప్రక్రియల గురించి మాట్లాడటం మరింత సరైనది. తగ్గింపు ప్రతిచర్య కాథోడ్ వద్ద జరుగుతుంది మరియు ఆక్సీకరణ చర్య యానోడ్ వద్ద జరుగుతుంది.
ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో, కరెంట్ ప్రవహించడానికి, కాథోడ్ ప్రస్తుత మూలం యొక్క ప్రతికూల ధ్రువానికి, యానోడ్ సానుకూల ధ్రువానికి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.
సంబంధిత కథనాలు:
