ประโยชน์ของเซลล์ไฟฟ้าเคมี มีอะไรบ้าง
มาทำความรู้จักกับ ‘เซลล์ไฟฟ้าเคมี’ กันก่อนดีกว่า
เซลล์ไฟฟ้าเคมี คือ เครื่องมือทางเคมี อันเกิดจากการเปลี่ยนแปลงใน 2 รูปแบบ คือ เปลี่ยนพลังงานเคมี ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า หรือเปลี่ยนแปลงพลังงานไฟฟ้าให้กลายเป็นเคมี
เซลล์ไฟฟ้าเคมี สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่…
- Galvanic cell คือ เซลล์ไฟฟ้าเคมี ซึ่งเปลี่ยนแปลงพลังงานเคมีให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า อันเกิดมาจากสารเคมี ซึ่งทำปฏิกิริยากันในเซลล์จนเกิดกระแสไฟฟ้า เช่น ถ่านไฟฉาย , เซลล์ปรอท , แบตเตอรี่ เป็นต้น
- Electrolytic cell คือ เซลล์ไฟฟ้าเคมี ซึ่งเปลี่ยนแปลงพลังงานไฟฟ้าให้กลายเป็นพลังงานเคมี อันเกิดจากการส่งผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในเซลล์ หลังจากนั้นจึงเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นมา เช่น ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า , เซลล์แยกน้ำด้วยไฟฟ้า , การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า หรือทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีเกิดในเซลล์ไฟฟ้าเคมี เป็นต้น
องค์ประกอบของเซลล์ไฟฟ้าเคมี
‘ขั้วไฟฟ้า’ คือ วัสดุนำไฟฟ้า ด้วยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน แบ่งออกเป็น 2 ชนิด ได้แก่…
- ขั้วว่องไว คือ ขั้วโลหะทั่วไป เช่น Zn , Cu , Pb โดยขั้วพวกนี้บางครั้งจะมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาด้วย
- ขั้วเฉื่อย คือ ขั้วอันปราศจากส่วนร่วมใดๆ ในการก่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมี เช่น PtC เป็นต้น
สำหรับเซลล์ไฟฟ้าปกติ จะประกอบด้วยขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว ได้แก่…
- ขั้ว Anode
- ขั้ว Cathode
- สารละลาย Electrolyte
โดย Electrolyte คือ วัสดุนำไฟฟ้าซึ่งอาศัยการเคลื่อนที่ของ Ion ที่นำไฟฟ้าได้ เนื่องจากมี Ion เคลื่อนที่ไปมาอยู่ในสารละลายสารละลาย Electrolyte แบ่งงออกเป็น 2 ชนิด คือ…
- สารประกอบ Ionic หลอมเหลว เช่น สารละลาย NaCl เป็นต้น
- สารละลาย Electrolyte เช่น สารละลายกรด , เบส , เกลือ เป็นต้น
หลักการของเซลล์ Electrolyte สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้มากมาย ได้แก่…
- แยกน้ำด้วยไฟฟ้า
- ทำโลหะให้บริสุทธิ์
- ชุบโลหะ
ประโยชน์ของเซลล์ Galvanic สามารถแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ได้แก่…
- เซลล์ปฐมภูมิ เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์ ปฏิกิริยาแต่ล่ะอย่างก็จะเกิดขึ้นอย่างครบถ้วนอีกทั้งยัง นำมาอัดไฟใหม่ไม่ได้อีกต่อไป
- เซลล์ทุติยภูมิ นำมาอัดไฟใหม่ได้
ทำโลหะให้บริสุทธิ์
การทำโลหะให้บริสุทธิ์ด้วยกระบวนการ Electrolysis ซึ่งใช้หลักการเดียวกับการชุบด้วยไฟฟ้า จากการใช้โลหะที่บริสุทธิ์เป็น Cathode โลหะที่ไม่บริสุทธิ์เป็น Anode อีกทั้งยังใช้สารละลายที่มี Ion เป็น Electrolyte เช่น การทำทองแดงให้มีความใสสะอาด โดยปกติทั่วๆไปแล้ว เราจะได้ทองแดงจากการถลุงแร่ไม่เกิน 99% ส่วนที่เหลือก็จะเป็นพวกสิ่งเจือปนต่างๆ ถ้าใช้กระบวนการ Electrolysis เข้าช่วย จะได้ทองแดงที่มีความบริสุทธิ์ถึง 99.95% เลยทีเดียว
การป้องกันสนิมเหล็ก
ขั้นตอน ทาสี , ทาน้ำมัน , รมดำ รวมทั้งการเคลือบพลาสติก อีกทั้งยังเป็นการป้องกันการถูกกับ O2 และความชื้น ที่เป็นการป้องกันการเกิดสนิมโลหะได้ อีกทั้งยังเป็นวิธีที่อันแสนสะดวก ง่ายดาย และให้ผลยอดเยี่ยมในการไม่ให้สนิมอันแสนน่ารำคาญมาก
