Kas ir elektroķīmija?

Mūsdienu elektroķīmija ir ievērojami atšķīrusies no šīs studiju jomas saknēm 18. gadsimtā. Papildus tam, ka elektroķīmija iedvesmo daudzus tīrus pētījumus, tā tiek izmantota daudzos rūpnieciskos procesos un tehnoloģijās, ko izmanto daudzos apstākļos. Agrākie pētnieki galvenokārt bija ieinteresēti izskaidrot parādības, kuras viņi nesaprata, savukārt mūsdienu pētnieki ir ieinteresēti atrast jaunus pielietojumus elektroķīmijai un izprast sarežģītas elektroķīmiskas reakcijas. Viņi arī ir ieinteresēti izprast elektroķīmiskās reakcijas ļoti mazā mērogā un pamata līmenī, tagad, kad ir pieejama tehnoloģija šāda veida precīziem novērojumiem.

Visi dzīvie organismi vienā vai otrā pakāpē izmanto elektroķīmiju, sākot ar elektrisko zušu un beidzot ar pazemīgo telpaugu. Dzīviem organismiem ir manāmi elektriskie lauki, ko ģenerē ķīmiskās reakcijas to ķermeņos, un elektroķīmiskās reakcijas ir iesaistītas vairākos bioloģiskos procesos. Šī iemesla dēļ daži biologi interesējas par elektroķīmiju, tāpat kā citi cilvēki, kas strādā dabiskajā pasaulē vai interesējas par dabisko vidi.

Viens no elektroķīmijas pamatjēdzieniem ir reducēšanās/oksidācijas jeb redoksreakcija, kas apraksta situāciju, kurā tiek iegūti vai zaudēti elektroni. Lai gan neliela mēroga reakcija neradīs izmantojamu enerģiju, tajā ir iesaistīti tie paši elektroni, kas pārvietojas pa elektroinstalāciju mājā, un šīs reakcijas var izmantot izmantojamas elektriskās strāvas ģenerēšanai. Tādos procesos kā fotosintēze un elpošana ietver redoksreakcijas, padarot tās elektroķīmiskus.

Elektroķīmiju izmanto arī zinātniskās laboratorijās dažādu materiālu apstrādei un analīzei. To izmanto arī tādos procesos kā galvanizācija, kurā tiek izmantota elektrodepozīcijas īpašība, un bateriju darbībā, kas izmanto ķīmisku reakciju, lai radītu elektrisko enerģiju. Vēl viens dabiskas elektroķīmiskas reakcijas piemērs ir korozija, īpaši dzelzs oksidēšanās, ko neprofesionāļi labāk pazīst kā “rūsu”.