Σε ένα ηλεκτροχημικό κύτταρο ποιος είναι ο σκοπός της γέφυρας αλατιού;
Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί:
* Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής: Τα ηλεκτροχημικά κύτταρα λειτουργούν με την αρχή των αντιδράσεων οξειδοαναγωγής. Ένα μισό κύτταρο υφίσταται οξείδωση (απώλεια ηλεκτρονίων), ενώ ο άλλος υφίσταται μείωση (κέρδος ηλεκτρονίων).
* ροή ηλεκτρονίων: Τα ηλεκτρόνια ρέουν από την άνοδο (όπου εμφανίζεται οξείδωση) στην κάθοδο (όπου συμβαίνει μείωση) μέσω ενός εξωτερικού κυκλώματος. Αυτό δημιουργεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα.
* ανισορροπία: Αυτή η ροή ηλεκτρονίων αφήνει την άνοδο με περίσσεια θετικού φορτίου και την κάθοδο με περίσσεια αρνητικού φορτίου. Χωρίς γέφυρα αλατιού, αυτή η ανισορροπία φορτίου θα σταματούσε γρήγορα την αντίδραση καθώς θα αντιταχόταν σε περαιτέρω ροή ηλεκτρονίων.
* Λύση γέφυρας αλατιού: Η γέφυρα αλατιού γεμίζει με διάλυμα ηλεκτρολύτη, που συνήθως περιέχει ισχυρό ηλεκτρολύτη με αδρανή ιόντα όπως χλωριούχο κάλιο (KCL). Αυτά τα ιόντα είναι κινητά και μπορούν να μεταναστεύσουν μέσα στη γέφυρα αλατιού.
* Διατήρηση της ουδετερότητας: Όταν η άνοδος γίνεται θετικά φορτισμένη, αρνητικά φορτισμένα ιόντα από τη γέφυρα αλατιού (όπως το CL-) μεταναστεύουν στο μισό κύτταρο ανόδου για να εξουδετερώσουν το θετικό φορτίο. Ομοίως, τα θετικά φορτισμένα ιόντα από τη γέφυρα αλατιού (όπως το Κ+) μεταναστεύουν στο μισό κύτταρο της καθόδου για να εξουδετερώσουν το αρνητικό φορτίο.
* ολοκλήρωση κυκλώματος: Αυτή η κίνηση των ιόντων ολοκληρώνει το κύκλωμα, επιτρέποντας τη συνέχιση της ηλεκτροχημικής αντίδρασης.
Στην ουσία, η γέφυρα αλατιού λειτουργεί ως αγωγός για τη ροή των ιόντων, εξισορροπώντας τη συσσώρευση φορτίου στα μισά κύτταρα και εμποδίζοντας τη διακοπή της ηλεκτροχημικής αντίδρασης.
Χωρίς τη γέφυρα αλατιού, το ηλεκτροχημικό κύτταρο θα γίνει γρήγορα πολωμένο, πράγμα που σημαίνει ότι η διαφορά δυναμικού μεταξύ των ηλεκτροδίων θα μειωθεί και το ρεύμα θα μειωθεί, καθιστώντας το κύτταρο άχρηστο.
