Was ist ein elektrochemischer Prozess?

Ein elektrochemischer Prozess ist eine chemische Reaktion, die entweder Ursachen oder durch die Bewegung des elektrischen Stroms verursacht. Diese Prozesse sind eine Art Oxidation-Reduktionreaktion in, welchem verliert Atom oder Molekül ein Elektron zu einem anderen Atom oder zu Molekül. In den elektrochemischen Reaktionen sind zwingen die Atome oder die Moleküle in der Reaktion abgesehen von einander verglichen mit anderen Reaktionen verhältnismäßig weit und die Elektronen, die gebracht, um zu reisen ein grösserer Abstand und einen elektrischen Strom dadurch zu produzieren. Viele natürlichen Phänomene basieren auf elektrochemischen Prozessen, wie der Korrosion der Metalle, der Fähigkeit einiger Seegeschöpfe, elektrische Felder zu erzeugen und den Funktionen der Nervensysteme der Menschen und anderer Tiere. Sie spielen auch eine wichtige Rolle in der modernen Technologie, am vorstehendsten in der Lagerung der elektrischer Leistung in den Batterien, und der elektrochemische Prozess benannte Elektrolyse ist wichtig in der modernen Industrie.

Die Tätigkeiten der Nervensysteme, von den einfachen Reaktionen und vom instinktiven Verhalten, die sogar in den ursprünglichen Tieren zum Komplex erlernend und in folgernfähigkeiten der Menschen gefunden, abhängen von den elektrochemischen Prozessen n. Neuronen verwenden elektrochemische Prozesse, um Informationen durch das Nervensystem zu übertragen und lassen das Nervensystem mit sich und den Rest des Körpers verbunden sein. Um ein Signal zu senden, erzeugen chemische Prozesse im Neuron einen elektrischen Antrieb der durch eine längliche Struktur gesendet, die einen Neurit genannt bis er die Synapse, den Punkt des Kontaktes zwischen dem Neuron und den benachbarten Zellen erreicht. An der Synapse verursacht die Elektrizität die Freisetzung von den Chemikalien, die Neurotransmittere genannt, die die Synapse zur Zelle kreuzen, die signalisiert. Die Neurotransmitteren dann verpfänden chemisch mit den Strukturen, die Empfänger auf der Zielzelle genannt und ausl5osen weitere biochemische Prozesse innerhalb sie ie.

Die Fähigkeit der Fische wie Zitteraale, Stargazers und Torpedostrahlen, elektrische Felder zu produzieren ist das Resultat eines elektrochemischen Prozesses. Elektrische Fische besitzen die fachkundigen Zellen, die electrocytes genannt. Transportproteine binden mit positiven Kalium- und Natriumionen in der Zelle und tragen sie weg und aufbauen eine elektrische Gebühr in der Zelle e. Wenn diese Elektrizität erforderlich ist, schickt ein Teil des Nervensystems, das den medullären Befehlskern genannt, einen elektrischen Antrieb zu anderen Nervenzellen, der die Freisetzung von dem Neurotransmitterazetylcholin auslöst. Das Neurotransmittere verpfändet mit den Azetylcholinempfängern der electrocytes, das die Freigabe der Gebühr der electrocytes auslöst.

Elektrische Batterien verwenden elektrochemische Prozesse, um Elektrizität zu speichern und freizugeben. Chemische Reaktionen innerhalb der elektrischen Zellen, welche die Batterie bilden, verursachen einen Unterschied, der zwischen den zwei Hälften jeder Zelle verantwortlich ist und produzieren elektrischen Strom. Nachladbare Batterien produzieren Elektrizität mit chemischen Reaktionen, die umschaltbar sind, und also können zu ihrer ursprünglichen chemischen Konfiguration zurückgegangen werden, wenn Elektrizität von einer äußeren Quelle angewandt ist. Die Reaktionen in den nonrechargable Batterien haben nicht diese Qualität, obwohl sie normalerweise elektrischeren Strom produzieren, als eine nachladbare Batterie in einer einzelnen Gebühr zur Verfügung stellen kann.

Eine Vielzahl der verschiedenen chemischen Reaktionen verwendet in den Batterien. Nickel-Cadmiumbatterien, die in den Lichtern und in den Haushaltsgeräten allgemein verwendet sind, basieren auf unterschiedlichen Reaktionen des Kadmiums und des Nickels mit einem alkalischen, normalerweise einer Lösung des Kaliumhydroxids (KOH) und Wasser. Nickel-Metallhydridbatterien sind ähnlich, aber ersetzen das Kadmium durch eine halbleitende Verbindung, die vom Mangan, vom Aluminium oder vom Kobalt gemischt mit Metallen der seltenen Masse wie Praseodymium, Lanthan und Cer gebildet. Lithiumbatterien können eine Vielzahl der Reaktionen verwenden, die Lithiummittel, in die allgemeinste Art using Mangandioxid (MnO2) mit.einbeziehen und eine Lösung des Lithiumperchlorats (LiClO4), des dimethoxyethane (C4H10O2) und des Propylenkarbonats (C4H6O3).

Elektrolyse ist ein elektrochemischer Prozess, in dem elektrischer Strom benutzt, um chemische Reaktionen in einer Substanz auszulösen, die freie Ionen enthält, genannt einen Elektrolyt. Der Elektrolyt entweder geschmolzen oder aufgelöst in einem Lösungsmittel und in zwei Elektroden, benannte die Anode en und Kathode, untergetaucht in ihr. Wenn ein elektrisches Potenzial zwischen den Elektroden angewandt ist, anfängt Elektrizität, zwischen sie zu fließen, und jede Elektrode anfängt e, Ionen anzuziehen mit dem Entgegengesetzten seiner eigenen Gebühr. Die Ionen gewinnen oder verlieren Elektronen zu den Elektroden und verursachen Oxidation der Moleküle nahe der Anode und der Verkleinerung von jenen nahen die Kathode. Elektrolyse verwendet in vielen Prozessbereichen industrielle, einschließlich Metallurgie, die Produktion der Chemikalien wie Kaliumchlorat und (KClO3) trifluoroacetic Säure (C2HF3O2) und die Extraktion der in hohem Grade reagierenden Elemente, die nicht in ihrer elementaren Form in der Natur, wie Natrium und Magnesium gefunden.