คุณเคยคุ้นเคยกับสิ่งนี้ไหม เครื่องวัดค่า pH คืออะไร? มันคือเครื่องมือพิเศษที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการวัดปริมาณการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสารเคมีเมื่อปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น อิเล็กโทรดเหล่านี้ได้กลายเป็นเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับนักวิทยาศาสตร์และผู้วิจัย เพราะสามารถให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารต่าง ๆ ในบทความนี้เราจะเรียนรู้ว่าอิเล็กโทรดรีดอกซ์คืออะไร ทำงานอย่างไร และการประยุกต์ใช้งานที่พบบ่อยที่สุดในวงการวิทยาศาสตร์: ชีววิทยาและเคมี
ใช้เพื่อจับการเปลี่ยนแปลงของสารเคมีชนิดหนึ่งในระหว่างปฏิกิริยาเฉพาะ คำว่า "redox" มาจากคำผสมของคำสองคำ คือ การลดและออกซิเดชัน คำเหล่านี้หมายถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนซึ่งเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่มีประจุลบโอนจากสารเคมีหนึ่งไปยังอีกสารหนึ่ง ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นรอบตัวเรา ในสิ่งต่าง ๆ ที่คุ้นเคยมากมาย เช่น อาหารที่เรากินและอากาศที่เราหายใจ ปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นหัวใจสำคัญของการศึกษาทางวิทยาศาสตร์หลายด้าน
อิเล็กโทรดเรด็อกซ์ทำงานโดยการตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาเคมี การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากสารเคมีหนึ่งไปยังอีกสารหนึ่งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าหรือการไหลของไฟฟ้าที่อิเล็กโทรดสามารถตรวจจับได้ สิ่งนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นตลอดปฏิกิริยา มอบข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับพฤติกรรมของสารเคมีต่าง ๆ
ขั้วบวกสูญเสียอิเล็กตรอนและมีประจุบวกตามไปด้วย (มีอนุภาคที่เป็นบวกมากกว่าลบ) ในระหว่างปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอน ขณะเดียวกันขั้วลบจะได้รับอิเล็กตรอนเหล่านั้น ซึ่งทำให้มันมีประจุลบเนื่องจากมีอนุภาคที่เป็นลบมากกว่าบวก อันเป็นผลมาจาก เครื่องวัด ph การวัดกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากขั้วบวกไปยังขั้วลบ การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนี้คือกระแสไฟฟ้า และเป็นสิ่งสำคัญต่อการเข้าใจเส้นทางของปฏิกิริยาเคมีเหล่านี้
ขั้วแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนมีความสำคัญอย่างยิ่งในทั้งวงการวิทยาศาสตร์และการเทคโนโลยี ในเคมี นักวิทยาศาสตร์ใช้ขั้วนี้ในการศึกษาคุณสมบัติของสารเคมีต่าง ๆ มันช่วยให้นักวิจัยสามารถวัดได้ว่าสารชนิดใดเร่งปฏิกิริยาได้ดีเพียงใด ซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่าการกระตุ้นปฏิกิริยา (catalysis) ในชีววิทยา ขั้วแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนถูกนำมาใช้เพื่อศึกษากระบวนการเคมีที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิต โดยมีบทบาทสำคัญต่อการเข้าใจความซับซ้อนของชีวิต
หนึ่งในแอปพลิเคชันที่น่าตื่นเต้นของอิเล็กโทรดเรด็อกซ์คือการใช้งานในพลังงานหมุนเวียน เรด็อกซ์โฟลว์แบตเตอรี่เป็นประเภทเฉพาะของแบตเตอรี่ที่ใช้ปฏิกิริยารีด็อกซ์เพื่อเก็บและปล่อยพลังงาน แบตเตอรี่เหล่านี้ได้รับความนิยมมากขึ้นเพราะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตเตอรี่ปกติ และยังมีประโยชน์มากขึ้น นอกจากนี้พวกมันยังเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการเก็บและใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
นักวิทยาศาสตร์ยังใช้ปฏิกิริยาเรด็อกซ์สำหรับวัตถุประสงค์ทางเคมีหรือเทคโนโลยี แต่อิเล็กโทรดเรด็อกซ์ชนิดอื่นช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาปฏิกิริยาของสารประกอบที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิต เพื่ออธิบายภาพรวมที่ชัดเจนขึ้น นักวิจัยใช้อิเล็กโทรดเรด็อกซ์ในการวัดกิจกรรมไฟฟ้าของสมอง เพื่อให้เข้าใจการทำงานของสมองได้ดียิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อพืชแปลงแสงแดดให้กลายเป็นพลังงานในกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง
ลิขสิทธิ์ © Shanghai Labtech Co.,Ltd. สงวนสิทธิ์ทั้งหมด