مقدمه
هنگامي که چراغ قوه را روشن کنيد يا براي روشن شدن خودرو استارت مي‌زنيد از انرژي الکترکي استفاده مي‌کنيد. اين انرژي توسط دسته‌اي از واکنشهاي شيميايي فراهم مي‌شود که در باتريها روي مي‌دهد. مطالعه شيمي باتريها و مباحثي برقکافت ، آبکاري ، فلز گري و از همه مهمتر خوردگي که در چالش برانگيزترين مسأله در جوامع صنعتي امروز به شمار مي‌آيد همگي در نتيجه واکنشهاي الکتروشيمياي مطرح مي‌شوند.
.jpg)
تاريخچه
الکساندر ولتا (1827 - 1745) فيزيکدان ايتاليايي و مخترع اولين باتري است که اکنون پيل ولتا ناميده مي‌شود. اين پيل شامل صفحات متناوبي از مس و روي است که توسط صفحات مقوايي نازک که در محلول نمکي غوطه‌ورند از هم جدا شده‌اند، بخاطر کمک او به علم الکتريسيته ، واحد اختلاف پتانسيل الکتريکي (ولت) به نام اوست.
نقش و تأثير در زندگي
باتريهاي خشک در زندگي روزمره براي مصارف گوناگون بکار مي‌روند، سلولهاي انباره‌اي که شامل باتري خودرو باشند براي راه اندازي اتومبيلها بکار مي‌روند، از باتريهاي نيکل - کادميم در ابزاري مانند تلفن بي سيم ، رايانه‌هاي قابل حمل (لپ تاپ) ، تلفن همراه و ماشينهاي اصلاح استفاده مي‌شود و سلولهاي سوختي براي تأمين برق و آب آشامدني فضاپيما استفاده مي‌شود و براي تأمين برق بيمارستانها و به تازگي تأمين نيروي محرکه وسايل نقليه سنگين و سبک هم استفاده مي‌شود. خوردگي سالانه خسارات زيادي در صنعت به بار مي‌آورد.
ساختار يا ساختمان
يک پيل الکتروشيميايي از دو الکترود جريان به نام الکترود کاتد و آند تشکيل يافته است، به هر يک از اين الکترودها که در محلول الکتروليت قرار گرفته‌اند و محلولهاي الکتروليتي در صورت متفاوت بودن از نظر ترکيب شيميايي توسط يک پيل نمي که لوله‌هاي شيشه‌اي نعلي شکل پر شده از محلول غليظ يک الکتروليت قديمي باشند و يا يک ديواره متخلخل (نظير شيشه گداخته و يا چيني و سراميک بدون لعاب) باهم ارتباط دارند. پيهاي الکتروشيميايي بطور قرار دادي به دو نوع پيل گالوانيک (ولتايي) و الکتروليزي تقسيم مي‌شوند.
.jpg)
طرز کار و مکانيزم کار
پيلهاي الکتروشيميايي با واکنشهاي اکسايش - کاهش: واکنشهاي اکسايش- کاهش عبارتند از انتقال الکترون از يک واکنشگر به واکنشگر ديگري. واکنش اکسايش - کاهش از دو نيم واکنش تشکيل يافته است، نيم واکنشي که در آن واکنشگر الکترون از دست مي‌دهد نيم واکنش اکسيد است و در آند رخ مي‌دهد و واکنشگر را کاهنده يا احيا کننده پيلهاي الکتروشيميايي مي‌نامند. نيم واکنشي که در آن واکنشگر الکترون مي‌گردد، نيم واکنش احيا يا کاهش مي‌باشد و در کاتد رخ مي‌دهد و واکنشگر را اکسيد کننده يا اکسنده مي‌نامند و پتانسيل واکنش را مي‌توان با استفاده از معادله ارنست محاسبه کرد.
کاربردها
از پيلهاي الکتروشيميايي مي‌توان در موارد زير استفاده نمود:
* تعيين PH محيط واکنش و ثابت تعادل واکنش
* در صنعت نانو براي رسوب گيري مواد بر روي الکترودها
* در ساخت و کاربرد حسگرها مورد استفاده در تشخيص و اندازه گيري گونه‌هاي زيستي يعني زيست حسگرها
* در صنعت پزشکي براي رسم الکتروکار دياگرام
چشم انداز و آينده بحث
مواد قابل سنجش متعددي در هوا ، آب ، خاک و ديگر تشکيل دهنده‌هاي محيط زيست وجود دارد و هر روز بر تعداد اينگونه مواد افزوده مي‌شود. ضرورت اندازه گيري آلاينده‌هايي نظير انواع حشره کشها ، کودهاي شيميايي ، زباله‌ها و پسابهاي صنعتي و خانگي بر کسي پوشيده نيست. با استفاده از پيلها و اندازه گيري پتانسيل آنها به ويژه زيست حسگرها مي‌توان کليه امور را در مدت زمان کم و به آساني انجام داد.
منبع:http://atwis.com/خ