Sähkökemiaa

Sähkökemiaa tutkii kemiallisia reaktioita, jotka tapahtuvat sähköenergian ja kemiallisen energian välillä. Tässä prosessissa tapahtuu elektronien siirtymistä, ja se voi olla joko spontaani tai ulkoisen sähkövirran avulla. Sähkökemialliset ilmiöt ovat keskeisiä monissa teknologioissa ja luonnonprosesseissa.

Keskeisiä sähkökemian käsitteitä ovat elektrodi, elektrolyytti ja sähkökemiallinen kenno. Elektrodi on sähköä johtava materiaali, jossa sähkökemiallinen reaktio tapahtuu. Elektrolyytti on aine, joka johtaa sähköä ionien avulla. Sähkökemiallinen kenno, kuten paristo tai polttokenno, yhdistää elektrodit ja elektrolyytin tuottamaan tai kuluttamaan sähköä kemiallisen reaktion kautta.

Sähkökemialliset reaktiot jaetaan hapetus-pelkistysreaktioihin, joissa elektronien siirto on tapahtunut. Hapettumisessa aine luovuttaa elektroneja, ja pelkistyksessä aine vastaanottaa elektroneja. Näitä reaktioita tapahtuu esimerkiksi metallien syöpymisessä ja paristojen toiminnassa.

Sähkökemialla on laaja kirjo sovelluksia. Sähköparistot ja akut, joita käytämme elektroniikassa ja ajoneuvoissa, perustuvat sähkökemiallisille periaatteille. Myös elektrolyysi, prosessi, jossa sähköenergiaa käytetään kemiallisen reaktion aikaansaamiseksi, on tärkeä teollisuudessa esimerkiksi metallien puhdistuksessa ja valmistuksessa. Sähkökemia on myös elintärkeä osa biologiaa, esimerkkeinä hermoimpulssien kulkeutuminen ja fotosynteesi. Tutkimus sähkökemian alalla jatkuu aktiivisesti, ja sen sovelluksia kehitetään edelleen muun muassa energiantuotannon ja ympäristöteknologian saralla.