دانلود مقالات ISI درباره کاتد + ترجمه فارسی

آند (Anode) و کاتد (Cathode): پیلی که به عنوان منبع انرژی الکتریکی بکار می‌رود، یک پیل ولتایی یا یک گالوانی نامیده می‌شود که از نام آلساندو ولتا و لوئیجی گالوانی، نخستین کسانی که تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی را مورد آزمایش قرار دادند، گرفته شده است. در این پیل، نیم پیلی که در آن واکنش اکسیداسیون صورت می‌گیرد، نیم پیل آند و نیم پیلی که در آن واکنش کاهش یا احیا صورت می‌گیرد، نیم پیل کاتد نامیده می‌شود. در یک دانیل، نیم پیل آند شامل الکترودی از فلز روی و محلول ZnSO4 و نیم پیل سمت کاتد شامل الکترودی از فلز مس در یک محلول CuSO4 است. این دو نیم پیل توسط یک دیواره متخلخل از هم جدا شده‌اند. این دیواره از اختلاط مکانیکی محلولها ممانعت می‌کند، ولی یونها تحت تأثیر جریان الکتریکی از آن عبور می‌کنند. واکنش نیم پیل آند به صورت Zn(s) → Zn2 + (aq)+ 2e و واکنش نیم پیل کاتد به صورت (2e + 2 + Cu(aq) → Cu(s است. هرگاه الکترودهای روی و مس با یک سیم به هم متصل شوند، الکترونها از الکترود روی به طرف الکترود مس جاری می‌شوند. در الکترود روی، فلز روی اکسید می‌شود و به صورت یونهای روی در می‌آید. این الکترود، آند پیل است و الکترونهایی که محصول اکسیداسیون هستند، از این قطب، پیل را ترک می‌کنند. به عبا رت دیگر در یک سل الکتروشیمیایی آند الکترودی است که در آن اکسیداسیون رخ می‌دهد یا به عبارت دیگر در آن الکترون آزاد می‌شود. الکترونهای ایجاد شده در آند، از مدار خارجی گذشته به الکترود مس می‌رسند و در آنجا یونهای مس II را کاسته و آنها را به مس فلزی تبدیل می‌سازند. مسی که بدین ترتیب تولید می‌شود، بر روی الکترود سمت راست می‌نشیند. الکترود مس، کاتد پیل است که در آنجا الکترونها وارد پیل (یا سلول) می‌شوند و کاهش یا احیا صورت می‌گیرد. چون الکترونها در الکترود روی تولید می‌شوند، این آند به عنوان قطب منفی در نظر گرفته می‌شود. الکترونها در مدار خارجی هر پیل ولتایی که در حال کارکردن است، از قطب منفی به طرف قطب مثبت سیر می‌کنند. بنابراین کاتد که در آنجا الکترونها در واکنش الکترودی مصرف می‌شوند، قطب مثبت است. اما چنانچه همین پیل با استفاده از یک منبع جریان شارژ شود، در کنار الکترودها، واکنش‌ها عکس می‌شوند. به عبارت دیگر جای آند و کاتد نسبت به حالت دشارژ عوض شده ‌است. یعنی الکترود روی حکم کاتد و الکترود مس حکم آند را دارد زیرا در کنار الکترود مس الکترون آزاد شده و در کنار الکترود روی الکترون مصرف می‌شود. از طرفی، علاوه بر آند و کاتد، الکترودها را به اسم‌های قطب مثبت و منفی هم نامگذاری می‌کنند. قطب مثب همواره کاتد حین فرآیند دشارژ است و همچنین قطب منفی همواره آند در فرآیند دشارژ است. از آنجا که این تعریف صرفاً حالت دشارژ را مد نظر قرار می‌دهد، بدیهی است که هنگام فرآیند شارژ، در این نامگذاری تغییری ایجاد نخواهد شد. به عبارت دیگر هنگام شارژ و دشارژ، جای قطب‌های مثبت و منفی تغییر نخواهند کرد. برای پیل دانیل که در بالا مثال زده شد، قطب مثبت همواره الکترود مس است زیرا حین دشارژ، این الکترود در حکم کاتد بوده‌است. همچنین قطب منفی همواره الکترود روی است زیرا حین فرآیند دشارژ، الکترود روی همان آند بوده‌است.