OGNIWO GALWANICZNE
Jest to źródło energii prądu, w którym energia ta powstaje w wyniku reakcji elektrochemicznych, Każde ogniwo składa się z 2 półogniw. Półogniwo to elektroda metaliczna zanurzona do odpowiedniego roztworu. Na elektrodach tych przebiegają reakcje utleniania (na anodzie, czyli elektrodzie ujemnej) oraz redukcji (na katodzie, czyli elektrodzie dodatniej) . Półogniwa połączone są ze sobą za pomocą przewodnika prądu elektrycznego, co umożliwia przepływ elektronów z elektrody ujemnej na elektrodę dodatnią. Połączone są też kluczem elektrolitycznym. Jest to szklana rurka wypełniona roztworem mocnego elektrolitu (np. KCl) zamknięta z obu końców półprzepuszczalną błoną, co zapobiega mieszaniu się roztworów elektrolitu, a umożliwia kontakt jonów. W wyniku reakcji zachodzących na katodzie i anodzie (procesy te są samorzutne), elektrody uzyskują potencjał elektrostatyczny. Różnica potencjałów między elektrodami w stanie równowagi układu to siła elektromagnetyczna (SEM). SEM ogniwa galwanicznego można sumować łącząc szeregowo zespół ogniw w baterie.
Ogniwa galwaniczne, w których reakcje chemiczne przebiegają w sposób nieodwracalny to ogniwa pierwotne, a te w których biegną w sposób odwracalny to ogniwa wtórne. Cykl ładowania i rozładowania w ogniwach wtórnych może być powtarzany wielokrotnie.
Pierwsze ogniwo skonstruował w 1800 A. Volta. Ważne znaczenie historyczne mają obecnie nie stosowane ogniwa Daniella. Obecnie wykorzystuje się wiele typów ogniw, m.in. ogniwo Leclanchego i ogniwa alkaiczne.
Do najczęściej stosowanych w przenośnych urządzeniach elektronicznych ogniw wtórnych należą: ogniwo niklowo - kadmowe, w technice motoryzacyjnej i jako awaryjne źródło prądu: akumulator kwasowy (ołowiany), a np. w okrętach podwodnych i statkach kosmicznych: ogniwo paliwowe.
ELEKTROLIZER
Elektroliza to procesy chemiczne zachodzące na elektrodach zanurzonych do roztworu pod wpływem przyłożenia do nich wystarczającego napięcia. Elektroda, która pod wpływem napięcia uzyskało ładunek dodatni to anoda, a elektroda ujemna to katoda. Na katodzie następuje redukcja, a na anodzie utlenianie. Kolejnością rozładowywania na katodzie i anodzie rządzą pewne prawa. Uproszczone reguły rozładowywania na katodzie:
- najpierw – metale ciężkie, (metale stojące za glinem w szeregu napięciowym metali)
- potem – kationy wodorowe H+
Nie następuje rozładowanie metali lekkich
Natomiast na anodzie:
- najpierw – amony kwasów beztlenowych
- potem – OH -
Nie rozładowują się aniony kwasów tlenowych.
RÓŻNICE MIĘDZY NIMI
a) Ogniwo:
- zachodzą procesy samorzutne
Elektrolizer:
- zachodzą procesy wymuszone
b) Ogniwo:
- elektroda ujemna to anoda
Elektrolizer:
- elektroda ujemna to katoda
c) Ogniwo:
- elektroda dodatnia to katoda
Elektrolizer:
- elektroda dodatnia to anoda
d) Ogniwo:
- prąd płynie od anody do katody
Elektrolizer:
- prąd płynie od katody do anody
e) Ogniwo:
- na katodzie zachodzą procesy redukcji
Elektrolizer:
- na katodzie procesy utlenienia
f) Ogniwo:
- na anodzie procesy utlenienia
Elektrolizer:
- na anodzie procesy redukcji