دانلود مقالات ISI درباره واکنش کاهش اکسیژن + ترجمه فارسی

واکنش کاهش اکسیژن(به انگلیسی: Oxygen reduction reaction) یکی از واکنش‌های شناخته شده و مهم می‌باشد این واکنش از این جهت مورد توجه است که فرآیند حیاتی در مورد سلهای سوختی است. سل سوختی یک وسیله الکتروشیمیایی است که به طور مستقیم انرژی شیمیایی تأمین شده را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. در این مبدل، ORR یکی از واکنشهای اصلی است که تحقیق بر روی آن در جهت افزایش راندمان سل در حال انجام است. اکسیژن نافلزی بسیار فعال است و با بسیاری از عنصرها ترکیب می‌شود. به همین علت بسیاری از عنصرهای موجود در طبیعت به صورت اکسید وجود دارند. مثلاً هیدروژن به صورت H2O و آهن به صورت Fe2O3 و آلومینیوم به صورت Al2O3 در طبیعت وجود دارند. در گذشته ترکیب شدن عنصرها با اکسیژن را اکسید شدن یا اکسیداسیون و اکسیژن را عنصر اکسید کننده می‌نامیدند. امروزه به جای اکسیداسیون اصطلاح اکسایش را به کار می‌برند. مثال: اکسید شدن مس 2Cu+O2 —->2CuO: اکسید شدن روی 2Zn+O2 —-> 2 Zno: از زمان‌های گذشته مهم‌ترین راه به دست آوردن فلزات، گرفتن اکسیژن از اکسید آن‌ها به وسیله‌ی ذغال (کربن) بوده است. این عمل را احیا شدن (زنده شدن) فلز و کربن را عنصر احیا کننده می‌نامیدند. امروزه به جای احیا شدن اصطلاح کاهش و به جای احیا کننده واژه‌ی کاهنده را به کار می‌برد. هیدروژن نیز یک عامل کاهنده است مثلاً اکسید مسII را در گرما می‌کاهد. آنالیز میکروسکوپی الکترونی روشی به منظور بررسی مورفولوژی، سطح مقطع پوششها و عناصر موجود در پوشش به کار گرفته شده است. بررسیها نشان داد، کاتالیست ایجاد شده به این روش، راندمان بالاتری نسبت به پلاتین رسوب شیمیایی شده و همچنین پلی پیرول رسوب داده شده دارد. در قدیم اصطلاح اکسیداسیون (اکسایش) برای واکنش هایی به کار برده می‌شد، که در آنها جسمی با اکسیژن ترکیب می‌گردید. به همین ترتیب، اصطلاح احیا (کاهش) به واکنش هایی اطلاق می‌گردید که در آن ها اکسیژن از جسمی جدا می‌شود. امروزه، اصطلاح اکسایش-‌کاهش در معنای بسیار وسیعتری به کار می‌رود، به طوری که، کلیه واکنش هایی که در آن ها، الکترون از یک واکنش دهنده به واکنش دهنده دیگر منتقل می‌شود، واکنش های اکسایش-کاهش نامیده می‌شوند. واکنش¬های اکسایش کاهش و یا اکسیداسیون احیا، واکنش¬هایی شیمیایی هستند که در آن‌ها نقل و انتقال الکترون صورت می¬ گیرد. براساس مبادله‌ی اکسیژن: اگر عنصری اکسیژن بگیرد اکسایش یافته یا اکسید شده و اگر اکسیژن از دست بدهد کاهش یافته یا کاهیده شده یا احیا گشته است. ماده‌ی اکسنده ماده‌ای است که یکی از این خصوصیات را داشته باشد: 1-اکسیژن از دست بدهد 2- هیدروژن بگیرد 3-الکترون بگیرد 4-عدد اکسایش آن کوچک شود. ماده ی کاهنده ماده ‌ای است که یکی از این خصوصیات را داشته باشد: 1-اکسیژن بگیرد 2-هیدروژن از دست بدهد 3-الکترون از دست بدهد 4- عدد اکسایش آن بزرگ شود. با توجه به چگونگی نسبت دادن اعداد اکسایش، واضح است که نه عمل اکسایش و نه عمل کاهش به تنهایی انجام پذیر نیستند. چون یک ماده نمی‌تواند کاهیده شود مگر آن که هم‌زمان ماده ای دیگر، اکسید گردد، ماده کاهیده شده، سبب اکسایش است و لذا عامل اکسنده نامیده می‌شود و ماده‌ای که خود اکسید می‌شود، عامل کاهنده می‌نامیم. به علاوه در هر واکنش، مجموع افزایش اعداد اکسایش برخی عناصر، باید برابر مجموع کاهش عدد اکسایش عناصر دیگر باشد. مثلا در واکنش گوگرد و اکسیژن، افزایش عدد اکسایش گوگرد، 4 است. تقلیل عدد اکسایش، 2 است، چون دو اتم در معادله شرکت دارد، کاهش کل، 4 است.