ไฟฟ้าเคมี

ถ่านก้อนนี้สามารถทำให้มี กระแสไฟฟ้าไหลเวียนในสายไฟได้ แล้วในถ่านนี้มีส่วนประกอบอะไรที่ทำให้ เกิดกระแสไฟฟ้าได้ล่ะ กระแสไฟฟ้าคืออิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง แต่ละอะตอมก็มีอิเล็กตรอนอยู่ด้วย แต่พวกมันก็จะอยู่ในที่ของมัน แล้วอะไรคือสิ่งที่ทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อน จากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งล่ะ คงต้องมาดูกันตรงข้อเท็จจริง ของสารละลายต่างชนิดกัน ที่ดึงอิเล็กตรอนเข้าไปหา ด้วยความเข้มข้นที่ต่างกัน สารละลายบางตัวได้สนใจ จะดึงอิเล็กตรอนมาเพิ่ม แล้วก็มีสารละละลายบางตัวที่ต้องการ กำจัดอิเล็กตรอนของมันทิ้งไป และสิ่งนี้คือสิ่งที่เราจะนำมาใช้ นี่คืออะตอมที่ต้องการกำจัดอิเล็กตรอน ของมันทิ้งไป ส่วนอะตอมอีกตัวอยากจะเก็บอิเล็กตรอนไว้ ถ้าเราปล่อยให้อะตอมพวกนี้มาเจอกัน ปฏิกิริยาเคมีก็จะเกิดขึ้น อิเล็กตรอนจะผละจากสารละลายหนึ่ง ไปยังอีกสารละลายหนึ่ง แล้วจะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราแยก สารประกอบพวกนั้นออกจากกัน แต่ยังเชื่อมพวกมันไว้ด้วยลวดโลหะ ก็คือสายไฟ สารประกอบตัวหนึ่งยังอยากจะ ปล่อยอิเล็กตรอนออก และในขณะที่อีกตัวหนึ่งก็อยากดึง อิเล็กตรอนเข้ามา ทางเดียวที่พวกมันทำได้ก็คือ ส่งผ่านอิเล็กตรอนผ่านสายไฟไปนั่นเอง เราได้ผลิตสิ่งที่เรียกว่าถ่านขึ้นมา โดยใช้ปฏิกิริยาเคมีนี้ไปสร้าง กระแสไฟฟ้า ซึ่งในทางเคมีจะเรียกมันว่า ไฟฟ้าเคมี การใช้ปฏิกิริยาเคมีเพื่อผลิต ไฟฟ้า เป็นส่วนหนึ่งของไฟฟ้าเคมี ยังมีส่วนอื่นที่ตรงกันข้ามกัน อย่างสิ้นเชิงด้วยนะ ซึ่งในส่วนนี้เราจะนำไฟฟ้าไปทำ ให้เกิดปฏิกิริยาเคมี ยกตัวอย่างเช่นเมื่อเรานำโลหะ ไปผสมกับสารละลายตัวอื่น และต้องการแยกโลหะบริสุทธิ์นั้นออกมา โลหะที่กลายเป็นส่วนหนึ่งของ สารประกอบเคมีไปแล้ว จะปล่อยอิเล็กตรอนออกมา และอิเล็กตรอนนั้นจะมีไอออนเป็นบวก เช่น นี่คือไอออนของธาตุอลูมิเนียม เมื่อมันอยู่ในรูปของสารประกอบ แต่ละไอออนจะปล่อยอิเล็กตรอน ออกมา 3 ตัว ถ้าเราอยากได้ธาตุอลูมิเนียมบริสุทธิ์ ในรูปของโลหะ อะตอมของมันต้องได้อิเล็กตรอน 3 ตัวกลับคืน แต่ปัญหาก็คือ ธาตุอลูมิเนียมนั้น เป็นสารประกอบ ที่ไม่ต้องการดึงอิเล็กตรอน จากอะตอมที่เป็นไอออนของตัวมันเอง เราต้องบังคับอิเล็กตรอนในอะตอม แต่เราจะทำได้ยังไงล่ะ ก็ใช้ไฟฟ้ามาช่วยไง เริ่มจากการต่อสายไฟจากถ่าน หรือจากแหล่งพลังงานไฟฟ้าชนิดอื่น จากนั้นจึงผลักอิเล็กตรอนให้ไป ชนกับไอออนของอลูมิเนียม ทีนี้พวกมันก็จะหมดทางหนี แต่การดึงอิเล็กตรอนนี้ ยังต้องอาศัยการบังคับให้เกิด ปฏิกิริยาเคมีขึ้น โดยการใช้ไฟฟ้ามาช่วย ปฏิกิริยาทั้งสองแบบนี้ถือได้ว่า ตรงข้ามกันเหลือเกิน ตัวอย่างแรกเป็นสารละลายที่ ต้องทำปฏิกิริยากัน โดยการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอน เราปล่อยให้มันหาทางกันเอง แต่มีเพียงอิเล็กตรอนเท่านั้น ที่เบี่ยงตัวผ่านสายไฟมาได้ ในขณะที่อีกตัวอย่างแสดงถึงไอออนที่ไม่ ต้องการทำปฏิกิริยาใดๆ แต่เราก็บังคับมันได้ด้วยการผลัก อิเล็กตรอนให้เข้าไปชนกัน ในกรณีแรก ไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นจาก ปฏิกิริยาเคมี แต่ในกรณีที่สอง เราทำให้เกิด ปฏิกิริยาเคมีขึ้น โดยใช้ไฟฟ้ามาช่วย นับได้ว่าสองตัวอย่างนี้ เป็นไฟฟ้าเคมีเหมือนกัน