הגדרה של תגובות אלקטרוכימיות
אנודה: זוהי האלקטרודה שבה מתרחש חמצון ובה אובדים אלקטרונים. בתא גלווני, האנודה היא בדרך כלל מתכת מגיבה יותר, כמו אבץ או מגנזיום. כאשר התא פועל, מתכות אלו משאירות אחריהם אלקטרונים, ומתמוססים לתוך התמיסה כיוני מתכת. תהליך זה ממלא תפקיד כפול: המתכת צוברת מטען וחודרת לאלקטרוליט, בעוד המתכות האינרטיות יותר מסביב מוגנות מפני חלודה וצורות אחרות של נזק אלקטרוליטי.
קתודה: האלקטרודה שבה מתרחשת ההפחתה; זה האתר שצובר אלקטרונים ומתואר כהפחתה-חיובית. בתאים גלווניים, הקתודה עשויה ממתכת פחות תגובתית, לעתים קרובות נחושת או כסף. בתנאי פריקה, מתכות אלו מושכות ומקבלות אלקטרונים הנוצרים באנודה. לאחר מכן, היונים מהאלקטרוליט מושקעים על פני הקתודה, יוצרים משקעים מתכתיים ומשלימים את המעגל הפנימי של התא.
כיוון הזרימה הנוכחית
בתא אלקטרוליטי, הקתודה היא האלקטרודה שבה זורם הזרם פנימה. אלקטרונים זורמים ממקור הכוח החיצוני אל הקתודה, וגורמים לתגובות הפחתה על חומר הקתודה. האנודה היא האלקטרודה שבה זורם הזרם החוצה. אלקטרונים זורמים מהאנודה אל מקור הכוח החיצוני, וגורמים לתגובות חמצון על חומר האנודה. בתא גלווני, הקתודה היא האלקטרודה שממנה זורמים אלקטרונים, ואילו האנודה היא האלקטרודה שממנה זורמים אלקטרונים.
מקור הטרמינולוגיה
המונחים "אנודה" ו"קתודה" נובעים מהמילים היווניות "אנודה" (למעלה) ו"קתודה" (למטה), המייצגות שחרור וספיגה של אלקטרונים, בהתאמה. בסינית, הם מתורגמים כ"אנודה" ו"קתודה", שמתיישרים יותר עם כיוון זרימת המטען באלקטרוכימיה: האנודה היא כיוון יציאת המטען, והקתודה היא כיוון זרימת המטען.
יישומים מעשיים
בהגנה אלקטרוכימית של מתכות, הגנת האנודה ההקרבה של הקתודה היא טכניקה נפוצה למניעת קורוזיה. אנודת הקרבה מגנה על מתכת פחות תגובתית (כגון ברזל או פלדה) מפני קורוזיה על ידי הקרבת מתכת תגובתית יותר (כגון מגנזיום או אבץ) בתור האנודה. מנגנון הגנה זה מבוסס על עיקרון התא הגלווני, בו אנודת ההקרבה עוברת תגובת חמצון, ובכך מגינה על הקתודה מפני קורוזיה.
לסיכום, ההגדרה של מתכות כקתודות ואנודות מבוססת על תפקידיהן בתגובות אלקטרוכימיות וכיוון זרימת המטען. הבחנה זו לא רק עוזרת להבין את העקרונות הבסיסיים של אלקטרוכימיה, אלא גם ממלאת תפקיד חשוב ביישומים מעשיים, כגון טכנולוגיה למניעת קורוזיה של מתכת.
