Perché usare la grafite per gli elettrodi?

Esistono numerose scelte di materiali per elettrodi, come i materiali metallici rame, platino e argento, gli elettrodi di carbonio e la grafite. Questi materiali per elettrodi sono ampiamente utilizzati nella metallurgia, nell'industria chimica, nell'elettrochimica e in altri campi industriali grazie alle loro proprietà fisiche e chimiche uniche, come la conduttività, la resistenza alle alte temperature e la stabilità chimica. Tra questi, il costo della grafite utilizzata come elettrodo di elettrodo è il più basso, quindi ha il più alto tasso di selezione per la produzione e l'uso.

Perché la grafite è un buon elettrodo?

Il motivo per cui la grafite viene utilizzata come elettrodo è principalmente la sua eccellente conduttività e resistenza alle alte temperature.

Il perché grafite è un buon elettrodo conduttore di elettricità grazie alle particolari proprietà della sua struttura molecolare e della disposizione degli elettroni.

In primo luogo, la struttura molecolare della grafite è composta da un gran numero di strati di atomi di carbonio a nido d'ape. Ogni atomo di carbonio collega tre atomi di carbonio vicini su un piano per formare una struttura planare ad anello esagonale. Questa struttura è chiamata struttura di legame π ed è alla base della conduttività della grafite.

In secondo luogo, anche la disposizione elettronica della grafite contribuisce alla sua conduttività. Nella grafite, ogni atomo di carbonio è collegato agli atomi di carbonio vicini solo attraverso tre legami π e l'elettrone rimanente si muove liberamente sul piano. Questi elettroni che si muovono liberamente sono chiamati nuvole di elettroni π e possono fluire liberamente in tutto lo strato di grafite. Il flusso libero è responsabile della trasmissione della corrente elettrica.

La grafite viene utilizzata per realizzare elettrodi che conducono la corrente.

Quando viene applicata una tensione dall'esterno, la nuvola di elettroni inizia a muoversi nello strato di grafite. Grazie alla libera mobilità degli elettroni, questi possono essere condotti rapidamente attraverso le lacune strutturali e i punti difettosi in grafite. Pertanto, la grafite ha una resistenza estremamente bassa e può condurre efficacemente la corrente.

Inoltre, la grafite ha anche una buona conduttività termica. La debole interazione tra gli strati di grafite consente infatti di trasferire rapidamente il calore attraverso gli atomi di carbonio in vibrazione. Per questo motivo la grafite viene spesso utilizzata come materiale termoconduttivo.