Почему для электродов используется графит?

Существует множество вариантов электродных материалов, таких как металлические материалы из меди, платины и серебра, угольные электроды и графит. Эти электродные материалы широко используются в металлургии, химической промышленности, электрохимии и других областях промышленности благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам, таким как проводимость, устойчивость к высоким температурам и химическая стабильность. Среди них стоимость графита, используемого в качестве электрод является самым низким, поэтому он имеет самый высокий коэффициент отбора для производства и использования.

Почему графит является хорошим электродом?

Причина, по которой графит используется в качестве электрода, заключается в его отличной проводимости и высокой термостойкости.

Причина, по которой графит является хорошим проводником электричества благодаря особым свойствам его молекулярной структуры и расположению электронов.

Во-первых, молекулярная структура графита состоит из большого количества слоев атомов углерода, похожих на соты. Каждый атом углерода соединяет три соседних атома углерода на плоскости, образуя плоскую гексагональную кольцевую структуру. Такая структура называется структурой π-связи и является основой проводимости графита.

Во-вторых, электронное устройство графита также вносит свой вклад в его проводимость. В графите каждый атом углерода связан с соседними атомами углерода только тремя π-связями, а оставшийся электрон свободно перемещается по плоскости. Эти свободно перемещающиеся электроны называются π-электронными облаками, и они могут свободно перемещаться по всему графитовому слою. Свободно перемещающиеся электроны отвечают за передачу электрического тока.

Графит используется для изготовления электродов, проводящих ток.

При подаче напряжения извне электронное облако начинает перемещаться в графитовом слое. Благодаря свободной подвижности электронов, они могут быстро проходить через структурные зазоры и дефекты в графит. Поэтому графит обладает чрезвычайно низким сопротивлением, используется при изготовлении электродов и может эффективно проводить ток.

Кроме того, графит обладает хорошей теплопроводностью. Это объясняется тем, что слабое взаимодействие между слоями графита позволяет быстро передавать тепло через колеблющиеся атомы углерода. Именно поэтому графит часто используется в качестве теплопроводного материала.