الكيمياء الكهربائية Electrochemistry

الكيمياء الكهربائية Electrochemistry



الكيمياء الكهربائية العلم الذي يتناول التفاعلات الكيميائية المشتملة على تأثيرات كهربائية. وتحدث أغلب التفاعلات الكهروكيميائية في وعاء يحتوي على قطبين كهربائيين محاطين بإلكتروليت. والإلكتروليت مادة موصلة للكهرباء. وتستغل العمليات الكهروكيميائية في إنتاج الكيميائيات والكهرباء وفي صقل وطلاء المعادن وكذلك في الأبحاث.

تنتج الكهرباء من العمليات الكهروكيميائية بسبب حدوث تغيرات كيميائية، بينما تستخدم الكهرباء في بعض العمليات الأخرى لإحداث تغييرات كيميائية. وتنتج سلسلة من التفاعلات بين المواد الكيميائية في بطارية على سبيل المثال تيارًا كهربائيًا. انظر: البطارية، وتحدث عملية مماثلة في خلايا الوقود. وهذه الخلايا تستخدم الهيدروجين والأكسجين أو الميثانول والأكسجين لإنتاج الكهرباء. انظر: خلية الوقود.





يسبب مرور تيار كهربائي خلال محلول كيميائي أثناء عملية التحليل الكهربائي فصل عناصر معينة من المحلول. ويُستفاد من ذلك في الصناعة فعلى سبيل المثال، يتم فصل غاز الكلور بإمرار الكهرباء خلال ماء مالح. ويستخدم التحليل الكهربائي أيضًا لفصل الألومنيوم والمغنسيوم وفلزات أخرى من أملاح منصهره، وكذلك في طلاء بعض الفلزات. انظر: التحليل الكهربائي؛ الطلاء بالكهرباء، ويُعد تآكل الفلزات في وجود الرطوبة عملية تحليل كهربائي طبيعي. ويقوم المتخصصون في الكيمياء الكهربائية بدراسة التآكل لتطوير طرق لحماية الفلزات. وتشمل الدراسات الكهروكيميائية أيضًا التحليل الكهربائي للمحاليل والنظم الكيميائية الأخرى. ففي التحليل الكهربائي، يدرس تركيب هذه النظم بملاحظة استجابتها للإشارات الكهربائية.

وتشتمل الكيمياء الكهربائية على مجالات متعددة. ويبحث العلماء في مجال الكيمياء الكهروضوئية عن طرق لاستخدام طاقة الضوء في انتاج الكهرباء أو في إحداث تغييرات كيميائية. وتتناول الكيمياء الكهروحيوية العمليات الكهروكيميائية التي تحدث في الجسم. وتشمل هذه العمليات إنتاج موجات الدماغ واندفاعات الأعصاب.