لقد صنع العلم العديد من العجائب في الماضي ، ويقوم العالم بعمله في الوقت الحاضر ويستعد للمستقبل. كلمة "علم" مأخوذة من الكلمة اللاتينية "سينتيا" ، والتي تعني المعرفة. تستند هذه المعرفة إلى الفرضيات والملاحظات والتجارب في العلوم العالمية.

كما هو الحال في الكيمياء ، تتم مناقشة حركة الأيونات ، الأمر الذي يتطلب أنواعًا مختلفة من الخلايا. يُعرف الجهاز الذي يحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية أو العكس عن طريق تفاعل الأكسدة والاختزال بالخلية الكهروكيميائية. الخلايا الكهروكيميائية هي التحليل الكهربائي والجلفاني (الخلايا الفولتية).

الخلية الإلكتروليتية هي خلية تتكون من أقطاب موجبة وسالبة تعرف باسم الأنود والكاثود. من ناحية أخرى ، يتم تعريف الخلية الجلفانية على أنها خلية كهروكيميائية تستخدم لتحويل الطاقة الكيميائية لتفاعلات الأكسدة والاختزال العفوية إلى طاقة كهربائية.

يتم استخدام الخلية الإلكتروليتية لعملية التحليل الكهربائي ، وهي عملية مرور التيار عبر المنحل بالكهرباء. نتيجة لذلك ، يحدث هجرة الأيونات السالبة والموجبة نحو الأنود والكاثود.

الخلية الجلفانية ، وتسمى أيضًا الخلية الفولتية ، هي خلية كهروكيميائية تستخدم التفاعلات الكيميائية لتوليد الطاقة الكهربائية.

لا تزال هاتان الخليتان مفيدتان كما كانتا في وقت اختراعهما ، مما يعني أنهما لم تفقدا قيمتهافي المجتمع الثوري اليوم.

تمت مناقشة الأهمية والاختلافات بين الخلايا الجلفانية ، أو الخلايا الفولتية ، والخلايا الإلكتروليتية بشكل مكثف في هذه المقالة.

الخلية الإلكتروليتية: كيف تعمل؟

يُعرف الجهاز الإلكتروليتي الذي يستخدم الطاقة الكهربائية للحث على تفاعل الأكسدة والاختزال غير التلقائي باسم خلية التحليل الكهربائي. يمكن التحليل الكهربي لبعض المواد الكيميائية باستخدام الخلايا الإلكتروليتية ، والتي تسمى بعد ذلك الخلايا الكهروكيميائية.

الخلايا والمكثفات الإلكتروليتية

على سبيل المثال ، يمكن تحليل الماء كهربيًا لتكوين الأكسجين الغازي والهيدروجين الغازي باستخدام خلية التحليل الكهربائي. يتم تحقيق ذلك عن طريق الاستفادة من تدفق الإلكترونات (في بيئة التفاعل) لاختراق حاجز طاقة تنشيط تفاعل الأكسدة والاختزال غير العفوي.

الأجزاء الرئيسية للخلايا الإلكتروليتية هي:

• كاثود (شحنة سالبة)
• أنود (شحنة موجبة)
• إلكتروليت

يتم سحب الأيونات الموجبة المنفصلة في الإلكتروليت إلى كاثود خلية إلكتروليتية عندما يتدفق تيار كهربائي خارجي خلالها. هذا يتسبب في استقرار الأيونات موجبة الشحنة على الكاثود.

تقترب الأيونات سالبة الشحنة من القطب الموجب الشحنة في نفس الوقت.

ما هي الخلية الجلفانية وكيف تعمل؟

الخلية الجلفانية أو الفولتية هي جهاز يتحولالطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال العشوائية. الخلية الجلفانية هي جهاز كهروكيميائي ينتج الكهرباء من خلال العمليات الكيميائية.

يتكون الجهاز المشترك من قطبين مختلفين.

يتكون أحدهما من النحاس والآخر من الزنك ؛ يتم وضع كلاهما في أكواب منفصلة تحتوي على أيونات معدنية خاصة بهما في محلول ، والتي يتم توصيلها بواسطة جسر ملح ويفصل بينهما غشاء مسامي.

الغرض من إنتاج الخلايا الإلكتروليتية هو تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية عن طريق تعريض المنحل بالكهرباء إلى معدنين مشحونين ومتصلين بالبطارية ، على التوالي.

سبب إنتاج الخلايا الجلفانية أو الخلايا الفولتية هي أنها قادرة على تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية ، وهو أمر مطلوب لأغراض العمل.

تجربة الخلايا الجلفانية

الحقائق المميزة بين الخلايا الجلفانية والكهربائية

تحتوي الخلايا الإلكتروليتية والخلايا الجلفانية على بعض الميزات المتناقضة التي تمت مناقشتها في الجدول أدناه.

الاختلافات بين الخلايا الجلفانية والإلكتروليتية

التطبيقات العملية للخلية الإلكتروليتية

الخلية الإلكتروليتية لعبت دورًا مهمًا لنفسها في مجتمع اليوم وتستخدم بأعداد كبيرة. يتم سرد التطبيق العملي وأهمية الخلايا الإلكتروليتية أدناه:

1. يتم استخدامه لتحضير معدن الصوديوم من كلوريد الصوديوم المنصهر باستخدام خلية downs.
2. يستخدم للحصول على الكلور ga s وتحضير الصودا الكاوية (NaOH) من كلوريد الصوديوم المائي بواسطة خلية نلسون.
3. ويستخدم لاستخراج معدن الألمنيوم.
4. تستخدم في التنقية الكهربائية للنحاس.
5. تستخدم الخلايا الإلكتروليتية لطلاء المعادن بالكهرباء.
6. تُستخدم الخلية الإلكتروليتية لإنتاج غاز الأكسجين وغاز الهيدروجين من الماء عن طريق توصيله من خلال التحليل الكهربائي.

التطبيقات العملية للجلفانية أو الفولتية تعد الخلايا

الخلايا الجلفانية أو الفولتية اختراعًا مهمًا لعالم اليوم وتستخدمها البشرية على نطاق واسع. تعد الكهرباء ضرورة أساسية للحياة الحديثة ، ويعد إنتاجها من أصعب العمليات ، ومع ذلك لدينا العديد من الطرق لإنتاج الكهرباء.

الخلايا الجلفانية أو الفولتية هي واحدة من أقدم الطرق لتوليد الكهرباء. لا يزاليحظى بأهمية كبيرة بين الأساليب الجديدة والحديثة لإنتاج الكهرباء.

1. تتكون عملية الخلايا الجلفانية من أنواع عديدة وتؤثر على حياة الإنسان بعدة طرق. تعمل الخلايا أو البطاريات الجافة ، التي نستخدمها بشكل شائع في حياتنا اليومية ، على تشغيل المصابيح الكهربائية وأجهزة التحكم في التلفزيون ووحدات التحكم في الألعاب والعديد من الأشياء الأخرى.
2. تعد بطارية تخزين الرصاص أيضًا مثال يومي لخلية كلفانية. تتمثل وظيفة بطارية تخزين الرصاص في توليد الكهرباء عند إيقاف تشغيل مصدر الطاقة الرئيسي. يستخدم بشكل شائع كنسخة احتياطية في المنازل وأماكن العمل.
3. تُستخدم خلايا الوقود على نطاق واسع في الصناعات حيث يجب أن يكون النسخ الاحتياطي أكبر. يتم استخدامها عند انقطاع الكهرباء ويجب أن تعمل الآلات.

خلية كلفانية مقابل خلية إلكتروليتية

خاتمة

• خلاصة القول بعد ذلك ، كل من الخلايا الإلكتروليتية والجلفانية أو الفولتية لها أهميتها الخاصة في هذا العالم الحديث بطريقتها الفريدة في المعالجة. لا تزال كلتا هاتين الخليتين قيد الاستخدام ولا تزال تخدم الغرض الخاص بهما> لا يمكن لخلية التحليل الكهربائي العمل عندما لا تكون موصولة بأي مصدر طاقة خارجي. في المقابل ، لا تحتاج المجموعة الجلفانية إلى التوصيل بأي مصدر طاقة خارجي أثناء إنتاجهاقوتها الخاصة.
• أصبح استخدام كلتا الخليتين الآن مشهورًا ومألوفًا في العالم بأسره ، وأصبح هذا الاختراع الرائع الآن جزءًا من منهج الشباب ويتم تدريسه لكل طفل في الوقت الحاضر.