アノードとカソード 金属材料基礎講座(その53)

更新日

投稿日

金属

 

◆ 電気分解 ~ アノードとカソード

 自由電子は導線など金属の中を動くことができますが、水溶液などの電解質中を動くことはできません。反対にイオンは電解質中を動くことができますが、導線の中を動くことはできません。電解質には金属イオンなどの陽イオンと塩素イオンなどの陰イオンが存在しています。ここで金属と電解質を接触させると、金属中は電子が動き、電解質中をイオンが動くため、全体として電気の流れ(電流)が発生します。

金属

図1.電子とイオンの動き

 

 図1のように2枚の電極を導線でつなぎ、電解質に浸して電圧をかけると電流が発生します。電解質では陰イオンがアノードに引き寄せられ、陽イオンはカソードに引き寄せられます。そしてアノードでは陰イオンから電子が電極側に移動します。この電子が導線を通って、カソードに到達します。カソードでは電子を陽イオンに渡します。電極反応として電流が流れ込む反応(電子を放出する)をアノード、電流を放出する反応(電子を受け取る)をカソードと呼びます。アノードは酸化反応、カソードは還元反応になります。

 一方、アノード、カソードを混乱させる理由として和訳すると正極、負極または陽極、...

金属

 

◆ 電気分解 ~ アノードとカソード

 自由電子は導線など金属の中を動くことができますが、水溶液などの電解質中を動くことはできません。反対にイオンは電解質中を動くことができますが、導線の中を動くことはできません。電解質には金属イオンなどの陽イオンと塩素イオンなどの陰イオンが存在しています。ここで金属と電解質を接触させると、金属中は電子が動き、電解質中をイオンが動くため、全体として電気の流れ(電流)が発生します。

金属

図1.電子とイオンの動き

 

 図1のように2枚の電極を導線でつなぎ、電解質に浸して電圧をかけると電流が発生します。電解質では陰イオンがアノードに引き寄せられ、陽イオンはカソードに引き寄せられます。そしてアノードでは陰イオンから電子が電極側に移動します。この電子が導線を通って、カソードに到達します。カソードでは電子を陽イオンに渡します。電極反応として電流が流れ込む反応(電子を放出する)をアノード、電流を放出する反応(電子を受け取る)をカソードと呼びます。アノードは酸化反応、カソードは還元反応になります。

 一方、アノード、カソードを混乱させる理由として和訳すると正極、負極または陽極、陰極という名称があります。電池反応においては電位の高い方を正極、低い方を負極と呼びます。これはアノード、カソード定義と異なるので混乱や誤訳が生じています。

 

 次回に続きます。

 

◆【関連解説:金属・無機材料技術】

   続きを読むには・・・


この記事の著者

福﨑 昌宏

金属組織の分析屋 金属材料の疲労破壊や腐食など不具合を解決します。

金属組織の分析屋 金属材料の疲労破壊や腐食など不具合を解決します。


「金属・無機材料技術」の他のキーワード解説記事

もっと見る
応力-ひずみ線図  金属材料基礎講座(その34)

   金属材料の対局にあるプラスチックの性質の中でも応力とひずみの関係は、最も基本的かつ重要な性質の一つです。材料力学は基本的に材料が弾性変形...

   金属材料の対局にあるプラスチックの性質の中でも応力とひずみの関係は、最も基本的かつ重要な性質の一つです。材料力学は基本的に材料が弾性変形...


固溶強化 金属材料基礎講座(その11)

  ◆ 固溶強化:金属の強化方法のその1  金属材料を構造材料として使用する場合、強度や硬さは非常に重要な性質です。強度や硬さは日常的、...

  ◆ 固溶強化:金属の強化方法のその1  金属材料を構造材料として使用する場合、強度や硬さは非常に重要な性質です。強度や硬さは日常的、...


腐食反応 金属材料基礎講座(その49)

  ◆ 身近で起こる金属の不具合  腐食は金属材料の主要な不具合の一つです。  腐食反応は金属材料の性質のなかでも電位差やイオン化傾向...

  ◆ 身近で起こる金属の不具合  腐食は金属材料の主要な不具合の一つです。  腐食反応は金属材料の性質のなかでも電位差やイオン化傾向...


「金属・無機材料技術」の活用事例

もっと見る
金代替めっき接点の開発事例 (コネクター用貴金属めっき)

 私は約20年前に自動車用コネクターメーカーで、接点材料の研究開発を担当していました。当時の接点は錫めっきが主流でした。一方、ECU(エンジンコントロール...

 私は約20年前に自動車用コネクターメーカーで、接点材料の研究開発を担当していました。当時の接点は錫めっきが主流でした。一方、ECU(エンジンコントロール...


ゾルゲル法による反射防止コートの開発と生産

 15年前に勤務していた自動車用部品の製造会社で、ゾルゲル法による反射防止コートを樹脂基板上に製造する業務の設計責任者をしていました。ゾルゲル法というのは...

 15年前に勤務していた自動車用部品の製造会社で、ゾルゲル法による反射防止コートを樹脂基板上に製造する業務の設計責任者をしていました。ゾルゲル法というのは...