الخلية الكهروكيميائية هي جهاز قادر إما على توليد الطاقة الكهربائية من التفاعلات الكيميائية أو تسهيل التفاعلات الكيميائية من خلال إدخال الطاقة الكهربائية.
ومع ذلك، ليست كل الخلايا الكهروكيميائية خلايا كهروكيميائية.
فالخلايا الكهروكيميائية التي تولد تيارًا كهربيًا تسمى الخلايا الفولتية أو الجلفانية، بينما تسمى تلك التي تولد تفاعلات كيميائية عن طريق التحليل الكهربي خلايا كهروكيميائية.
ولذلك، فإن الخلية الكهروكيميائية مصطلح أوسع يشمل كلاً من الخلايا الجلفانية والكهربية.
5 الاختلافات الرئيسية بين الخلايا الكهروكيميائية والخلايا الإلكتروكيميائية
1. تعريف الخلية الكهروكيميائية
الخلية الكهروكيميائية هي جهاز يمكنه إما توليد طاقة كهربائية من التفاعلات الكيميائية أو تسهيل التفاعلات الكيميائية عن طريق إدخال طاقة كهربائية.
وتشمل كلاً من الخلايا الجلفانية (الفولتية) والخلايا الإلكتروليتية.
2. الخلايا الجلفانية (الفولتية)
تولد هذه الخلايا الطاقة الكهربائية من تفاعلات الأكسدة والاختزال التلقائية.
وقد سُميت على اسم لويجي جالفاني وأليساندرو فولتا.
تتكون الخلايا الجلفانية من نصف خليتين مع تفاعلات أكسدة واختزال منفصلة.
عندما يتم توصيل الخلايا الجلفانية على التوالي أو على التوازي، فإنها تشكل بطارية.
3. الخلايا الإلكتروليتية
تستخدم هذه الخلايا طاقة كهربائية خارجية لفرض تفاعل كيميائي لا يحدث تلقائياً.
ومصدر الطاقة الخارجية هو جهد كهربائي مطبق بين قطبي الخلية (الأنود والكاثود) المغمورين في محلول إلكتروليت.
التفاعل الصافي في الخلية الإلكتروليتية هو عكس التفاعل التلقائي، مما يجعل طاقة جيبس الحرة موجبة.
4. الاختلافات الرئيسية
توليد الطاقة مقابل الاستخدام
تولد الخلايا الجلفانية الطاقة الكهربائية من التفاعلات الكيميائية التلقائية.
تستخدم الخلايا الإلكتروليتية الطاقة الكهربائية لدفع التفاعلات الكيميائية غير التلقائية.
عفوية التفاعلات
تكون التفاعلات في الخلايا الجلفانية تلقائية (طاقة جيبس الحرة سالبة).
التفاعلات في الخلايا الإلكتروليتية غير تلقائية (طاقة جيبس الحرة موجبة).
شحنات القطب الكهربي
في الخلايا الجلفانية، يكون المصعد سالبًا والمهبط موجبًا.
في الخلايا الإلكتروليتية، يكون المصعد موجبًا والمهبط سالبًا.
5. التطبيقات
الخلايا الجلفانية
تستخدم في البطاريات، بما في ذلك البطاريات الأولية (أحادية الاستخدام) والثانوية (القابلة لإعادة الشحن).
الخلايا الإلكتروليتية
تُستخدم في عمليات التحليل الكهربائي لتكرير المعادن والطلاء وإنتاج المواد الكيميائية مثل الصودا الكاوية.
مثال: التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم لتكوين فلز الصوديوم وغاز الكلور.
وباختصار، في حين أن كلا الخليتين الكهروكيميائية والكهروكيميائية تنطويان على التفاعل بين الطاقة الكهربائية والتفاعلات الكيميائية، إلا أنهما تخدمان أغراضًا مختلفة وتعملان وفقًا لمبادئ مختلفة.
تشمل الخلايا الكهروكيميائية مجموعة واسعة من الأجهزة، بما في ذلك الخلايا الجلفانية والكهروكيميائية، ولكل منها وظائف وتطبيقات متميزة.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
اكتشف قوة الدقة في مختبرك مع معدات KINTEK SOLUTION الكهروكيميائية المتطورة.
صُممت عروضنا متعددة الاستخدامات، من الخلايا الجلفانية إلى الخلايا الإلكتروليتية، لزيادة توليد الطاقة والتحكم في التفاعل إلى أقصى حد.
أطلق العنان للإمكانات الكاملة لعملياتك الكيميائية - اتصل بنا اليوم للعثور على الحل الأمثل لاحتياجات مختبرك.
ابدأ في تحسين تجاربك!
