تطبيقات الكيمياء الكهربائية ، والكيمياء الكهربية أو الكيمياء الكهربائية، علم بين تحلل الكيمياء والفيزياء، تدرس الكيمياء الكهربية التفاعلات الكيميائية التي تحدث نتيجة مرور تيار كهربائي.
تطبيقات الكيمياء الكهربائية
تعتبر الكيمياء الكهربائية من الفروع الحيوية في العديد من المجالات. وصحيح أنها تطبيقات أساسية في الكثير من الصناعات، إلا أننا نستخدمها هذه التطبيقات كل يوم في الحياة اليومية، من بين هذه الأمثلة:
- بطاريات السيارات والأجهزة الإلكترونية: تعتبر بطاريات السيارات، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف الذكية، الحواسيب الشخصية و الأجهزة الكهربائية المنزلية، مثالاً على واحدة من أهم التطبيقات للكيمياء الكهربائية في الحياة اليومية.
- تصفية وتحلية المياه: تستخدم عمليات الكهرباء الكيميائية في تحويل المياه المالحة إلى مياه صالحة للشرب عن طريق تحليل الأملاح الزائدة في المياه.
- الطاقة الشمسية: تعدّ طاقة الشمس هي أنظف مصدرٍ للطاقة، وتحتاج إلى تحويلها من الطاقة الإشعاعية إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام. وهذا يتطلب العديد من التطبيقات، مثل وحدات التجميع الشمسية و بطاريات التخزين.
- الألياف الضوئية: تتطلب الألياف الضوئية وجود مواد كيميائية خاصة تحفز انعكاس الضوء، وبالتالي نقل الإشارات الضوئية عبر الألياف الضوئية.
- عمليات الطلاء الكهربائي: تستخدم عمليات الطلاء الكهربائي لحماية المعادن من التآكل، وكذلك إضفاء اللون على الأسطح المعدنية، وتطبيق الطبقات الوقائية و العزلات الكهربائية.
- المخابرات الكهربائية: تستخدم التقنيات الكهربائية في عدة تطبيقات على المستوى الدولي للمخابرات، مما يتيح إعداد وتطبيق التقنيات الحدثية وتجميع المعلومات، وتسجيل الأشخاص والأجهزة المشبوهة.
- الأجهزة الطبية: يمكن استخدام الكهرباء الكيميائية في أجهزة التحفيز العصبي-bioelectrochemistry في الطب، مما يتيح أدوات التحفيز للأعضاء لزيادة الوظائف الحيوية، أو معالجة الامراض، وتقديم حلولٍ للأمراض العصبية.
- الطاقة النووية: تستخدم التقنيات الكيميائية الكهربائية في توليد الطاقة النووية، حيث تحافظ بالإضافة إلى الطاقة الميكانيكية بجزء كبير من الكهربائية عن طريق مولدات الكهرباء.
تطبيقات الكيمياء الكهربائية في الطب
المعالجة بالصدمات الكهربائية (ECT) إجراء يتم تحت التخدير العام. خلال هذا الإجراء، تُمرَّر تيارات كهربائية صغيرة عبر الدماغ، ما يؤدي إلى حدوث نوبة صرع قصيرة.
- يبدو أن المعالجة بالصدمات الكهربائية تغير كيمياء الدماغ، ويمكن لهذه التغييرات أن تحسن بسرعة أعراض بعض حالات الصحة العقلية.
- غالبًا ما تكون جلسات المعالجة بالصدمات الكهربائية المُكتملة فعالة عندما لا تُجدي العلاجات الأخرى نفعًا. لكن قد لا يكون هذا الإجراء فعالاً للجميع.
- اكتسبت المعالجة بالصدمات الكهربائية سمعة سيئة بسبب استخدامها في الماضي عن طريق إعطاء جرعات عالية من الكهرباء من دون إعطاء المرضى أدوية مخدرة. وقد أدى ذلك إلى زيادة الألم والخوف والقلق، وحدوث كسور في العظام، وغيرها من الآثار الجانبية الخطيرة.
تطبيقات الكيمياء PDF
قد يهمك:
ملخص (الكيمياء الكهربائية)
تبدأ المذكرة المرفقة بالأسفل بكل المفاهيم العلمية الموجودة في الباب مدعمة بالقوانين والمعادلات الكيميائية، مثال ما يلي:
- علم الكيمياء الكهربية: علم يدرس التحول المتبادل بين الكيمياء والكهرباء عن طريق حدوث تفاعل أكسدة واختزال.
- الخلايا الكهروكيميائية: أنظمة تحول الكيمياء إلى كهرباء أو العكس عن طريق حدوث تفاعل أكسدة واختزال.
- تفاعلات الأكسدة والاختزال: تفاعل تنتقل فيه الإلكترونات من مادة إلى أخرى.
- الموصلات: هي مواد توصل التيار الكهربي عن طريق حكة الإلكترونات أو الأيونات.
- أنواع الموصلات: موصلات إلكترونية – موصلات إلكتروليتية.
- الموصلات الإلكتروليتية: هي مواد توصل التيار الكهربي عن طريق حركة الأيونات الحرة في حالة المصهور أو الأيونات المماهة في حالة المحلول.
- الأنيونات: هي الجسيمات في المحلول الغنية بالإلكترونات.
- الكاتيونات: هي الجسيمات في المحلول الفقيرة بالإلكترونات.
- الأنود: هو القطب الذي يحدث عنده أكسدة ويكون موجب في الخلية التحليلية وسالي في الخلية الجلفانية.
- الكاثود: القطب الذي يحدث عنده اختزال ويكون سالب في الخلية التحليلية وموجب في الخلية الجلفانية.