Mengapa menggunakan grafit untuk elektroda?

Ada banyak pilihan bahan elektroda, seperti bahan logam tembaga, platina dan perak, elektroda karbon dan grafit. Bahan-bahan elektroda ini banyak digunakan dalam metalurgi, industri kimia, elektrokimia dan bidang industri lainnya karena sifat fisik dan kimianya yang unik, seperti konduktivitas, ketahanan suhu tinggi dan stabilitas kimia. Di antara mereka, biaya grafit yang digunakan sebagai elektroda adalah yang terendah, sehingga memiliki tingkat pemilihan tertinggi untuk produksi dan penggunaan.

Mengapa grafit merupakan elektroda yang baik?

Alasan mengapa grafit digunakan sebagai elektroda terutama karena konduktivitasnya yang sangat baik dan tahan terhadap suhu tinggi.

Alasan mengapa grafit adalah konduktor elektroda yang baik untuk listrik karena sifat khusus dari struktur molekul dan susunan elektronnya.

Pertama, struktur molekul grafit tersusun atas sejumlah besar lapisan atom karbon seperti sarang lebah. Setiap atom karbon menghubungkan tiga atom karbon yang bertetangga pada suatu bidang untuk membentuk struktur cincin heksagonal planar. Struktur ini disebut struktur ikatan π dan merupakan dasar konduktivitas grafit.

Kedua, susunan elektronik grafit juga berkontribusi pada konduktivitasnya. Dalam grafit, setiap atom karbon terhubung ke atom karbon yang berdekatan hanya melalui tiga ikatan π, dan elektron yang tersisa bergerak bebas pada bidang tersebut. Elektron yang bergerak bebas ini disebut awan elektron π, dan dapat mengalir bebas di seluruh lapisan grafit. Mengalir bebas dan bertanggung jawab untuk mentransmisikan arus listrik.

Grafit digunakan dalam membuat elektroda penghantar arus.

Apabila tegangan diberikan dari luar, awan elektron mulai bergerak dalam lapisan grafit. Karena mobilitas elektron yang bebas, elektron dapat dihantarkan dengan cepat melalui celah struktural dan titik-titik cacat dalam grafit. Oleh karena itu, grafit memiliki resistansi yang sangat rendah yang digunakan dalam membuat elektroda dan secara efektif dapat menghantarkan arus.

Selain itu, grafit juga memiliki konduktivitas termal yang baik. Hal ini karena interaksi yang lemah di antara lapisan grafit memungkinkan panas ditransfer secara cepat melalui atom karbon yang bergetar. Inilah sebabnya mengapa grafit sering digunakan sebagai bahan konduktif termal.