المعنى أن الكلمة الثانية هي إلكترون، وهل سمعت هذا المصطلح من قبل؟ الإلكترودة (القطب الكهربائي) جزء ثابت، بل ويمكن القول إنه سلك يمر عبره التيار الكهربائي إلى العديد من الأشياء. لذلك فهو المكون الأساسي المستخدم في الكثير من التجارب العلمية والعمل التقني. المكونات الرئيسية للإلكترود Cu CuSO4 هي فقط اثنان: النحاس (المختصر أحياناً كـ Cu) وكبريتات النحاس (المختصرة كـ CuSO4). نعم، الإلكرود Cu | CuSO4 مهم جداً لأنه يوضح لنا كيفيات العلوم أي العلوم؟؛ خصوصاً الكيمياء والفيزياء قبل الدخول في علم الأحياء!
الكهروديناميكا هي واحدة من الحقول المثيرة في العلوم. يخضع الإلكلكتروليت ( محلول أو مركب مذاب يُوصل الكهرباء) لرد فعل كيميائي كهربائي، أي réactions تحدث تحت تأثير التيار الكهربائي. أهمية الكاثود Cu CuSO4 في الكهروديناميكا تكمن في استخداماته الرئيسية مثل: مراقبة كمية الطاقة التي تتدفق في حجم من السائل. وقد أصبحت هذه العملية تُعرف باسم التحليل الكهروكيميائي. والذي بدوره يساعد العلماء على فهم التفاعلات الكيميائية التي تحدث في هذا السائل. الأفكار الأعمق حول العمليات مثل هذه تمكّن الباحثين من اكتشاف أشياء جديدة وتطوير التقنيات الموجودة.
تُعتبر التقنيات التحليلية هي تلك التي تبحث في المواد المختلفة وتميل إلى حمل خوارزميات معالجة بيانات أكثر تعقيدًا يجب على العالم تنفيذها. يمكن أن يكون استخدام الكاثود النحاسي CuSO4 مفيدًا بشكل خاص في العديد من هذه الدراسات. على سبيل المثال، يمكن تطبيقه لتحديد تركيز الأيونات الموجودة في السائل. الجسيمات هي جزيئات مشحونة صغيرة يمكن أن تغير بشكل كبير ملف تعريف المعلق. هذا هو قياس القدرة الكهربائية. في الوضع الثاني أيضًا، يتم استخدام الكاثود النحاسي Cu/CuSO4 لاكتشاف المعادن الثقيلة في العينة. هذا هو ما يسمى بالفولطاميتري الانودي للتقشير. تعتمد الكيمياء على تمسك بعض أيونات المعادن بالقطب الكهربائي، ثم يمكنك حساب كمية المعدن الموجودة عن طريق إزالتها مرة أخرى.
في إطار هذا العمل، تعتبر الطلاءات لا شيء سوى طبقات رقيقة بين حدين مادتين مختلفتين حيث نستفيد من خصائص هذه المواد. يمكن للكهربود الـ Cu CuSO4 أن يكون مغلفًا بالزجاج للحصول على أداء مثالي. من بين جميع هذه الطلاءات، يبدو أن الرافين (graphene) هو الأقرب كبدائل للاستخدامات العملية، وهو عبارة عن طبقة واحدة في البُعد السيني من الأبعاد الثنائية (لدى الشاشات عرض وارتفاع. x = 1) تتكون من ذرات الكربون على شكل شبكة سداسية. هذه خاصية خاصة جدًا للرافين أو بالأحرى السر وراء تطبيقاته المختلفة —عينة مجهولة—، حيث تم ملاحظة تحسن كبير في التوصيل الكهربائي عند طلاء الكوبالت (Cu) على الكهربود كمرجع Cu/CuSO4، ثم يتم تحويله إلى GNS (أي أنه أصبح موصلًا أفضل بكثير لتدفق الإلكترونات؛ مقارنةً مع الكهربود المكوّن فقط من Cu على المرجع الذهبي/الكربوني). لذلك، فهو مرشح مثالي لاستخدامه في المستشعرات الجزيئية التي يمكنها اكتشاف كميات دقيقة جدًا من المواد.
القوة الأيونية هي مقياس لكمية الأيونات في الحلول. يمكن تجنب التأثير عن طريق اختبار التخفيف في البحوث السابقة لأن عدد الأيونات يؤثر على سلوك الكهروضوئية Cu/CuSO4. على سبيل المثال، فإن وجود عدد كبير جدًا من الأيونات في الحل قد يؤدي إلى عرقلة قياس دقيق لجهد الكهروضوئية. لذلك قد يحصل العلماء على قراءات غير صحيحة من أبحاثهم. ولذلك، يجب مراعاة القوة الأيونية للحل عند العمل مع كهروضوئية Cu/CuSO4 لدراسة الحلول.
EN
