آیا با این موضوع آشنایی دارید؟ ماشین pH انودها چیست؟ آنها ابزارهای خاصی هستند که دانشمندان برای اندازهگیری مقدار تغییراتی که در مواد شیمیایی زمان رخ دادن واکنش شیمیایی رخ میدهد، استفاده میکنند. این الکترودها به طور گسترده به عنوان ابزارهای ضروری برای دانشمندان و پژوهشگران شناخته شدهاند، زیرا میتوانند درک عمیقتری از تعاملات بین مواد مختلف فراهم کنند. در این مقاله قصد داریم بفهمیم الکترودهای اکسیداسیون-اختزال (Redox) چیست، چگونه کار میکنند و کاربردهای رایج آنها را که در علوم زیستشناسی و شیمی یافت میشوند، بررسی کنیم.
برای ثبت تغییر یک ترکیب شیمیایی خاص در طول واکنشهای معین استفاده میشود. کلمه «ردوکس» از ترکیب دو کلمه تشکیل شده است، که آنها کاهش و اکسیداسیون هستند. این ترمها به فرآیندی اشاره دارند که زمانی رخ میدهد که ذرات کوچک منفی به نام الکترون از یک ترکیب شیمیایی به ترکیب دیگر منتقل میشوند. این نوع واکنشها در اطراف ما رخ میدهند، در بسیاری از چیزهای آشنایی مثل غذاهایی که مصرف میکنیم و هواهایی که نفس میکشیم. واکنشهای ردوکس در قلب بسیاری از تحقیقات علمی قرار دارند.
الکترودهای ردوکس با تشخیص جریان برقی تولید شده در طی واکنشهای شیمیایی عمل میکنند. حرکت الکترونها از یک ماده شیمیایی به ماده دیگر جریان برقی یا جریان الکتریکی ایجاد میکند که الکترود میتواند آن را تشخیص دهد. این امکان را به دانشمندان میدهد تا تغییرات رخداده در طول واکنشها را مشاهده کنند و اطلاعات مهمی درباره رفتار مختلف مواد شیمیایی به دست آورند.
کاتد الکترونها را از دست میدهد و بنابراین بار مثبت دارد (بیشتر ذرات مثبت نسبت به منفی دارد) در طول واکنش اکسیداسیون-اختزال. در همان زمان کاتد این الکترونها را دریافت میکند، که باعث میشود بار منفی داشته باشد به دلیل داشتن بیشتر ذرات منفی نسبت به مثبت. ابزار pH اندازه جریان الکتریکی را که وقتی الکترونها از کاتد به آنود حرکت میکنند تولید میشود، اندازهگیری میکند. حرکت الکترونها جریان الکتریکی را تشکیل میدهد و برای درک مسیر این واکنشهای شیمیایی ضروری است.
الکترودهای اکسیداسیون-اختزال نقشی کلیدی در علوم و فناوری دارند. در شیمی، دانشمندان از آنها برای تحقیق درباره خواص مختلف مواد شیمیایی استفاده میکنند. آنها کمک میکنند تا محققان بتوانند اندازهگیری کنند چقدر مادههای مختلف ظرفیت تسریع واکنشها یا فرآیندی به نام کاتالیز را دارند. در زیستشناسی، الکترودهای اکسیداسیون-اختزال برای مطالعه فرآیندهای شیمیایی که در داخل موجودات زنده رخ میدهد استفاده میشوند و نقش مهمی در درک جزئیات زندگی ایفا میکنند.
یک کاربرد بسیار جالب الکترودهای اکسیداسیون-تقلیص (ردوکس) در انرژی تجدیدپذیر است. باتریهای ردوکس جریان یک نوع خاص از باتری هستند که واکنشهای ردوکس را برای ذخیره و آزاد سازی انرژی به کار میبرند. این باتریها به دلیل طول عمر بیشتر نسبت به باتریهای معمولی و همچنین مفیدتر بودن، محبوبیت پیدا کردهاند. آنها راه عالیی برای ذخیره و استفاده از انرژی منابع تجدیدپذیر مانند خورشید و باد هستند.
دانشمندان نیز واکنشهای ردوکس را برای اهداف شیمیایی یا فناورانه استفاده میکنند، اما الکترودهای ردوکس دیگری کمک میکنند تا دانشمندان واکنشهای ترکیباتی که در داخل سازندگان زنده رخ میدهد را مطالعه کنند. برای ارائه تصویری روشنتر، محققان از الکترودهای ردوکس برای اندازهگیری فعالیت الکتریکی مغز استفاده میکنند تا درک بهتری از نحوه عملکرد مغز داشته باشند. آنها همچنین میتوانند تغییرات شیمیایی را که زمانی که گیاهان نور خورشید را به انرژی تبدیل میکنند در فرآیندی به نام فتوسنتز، اندازهگیری کنند.
حقوق نسخه گیری © شرکت Shanghai Labtech. تمام حقوق محفوظ است