Гальванический элемент — это химический источник электрического тока, в котором происходит непосредственное преобразование химической энергии в электрическую. Поэтому он является первичным источником питания. Существуют солевые (сухие), щелочные и литиевые элементы. Гальванические элементы часто называют батарейками, однако это название неверно, т.к. батареей является соединение нескольких одинаковых устройств. Например, при последовательном соединении трех гальванических элементов образуется широко используемая 4,5 вольтовая батарея.
Потенциометрические методы основаны на измерении электродвижущих сил (ЭДС):
E=E1-E2
где E - электродвижущая сила (ЭДС);
E1 и E2 - потенциалы электродов исследуемой цепи.
Потенциал электрода E связан с активностью и концентрацией веществ, участвующих в электродном процессе, уравнением Нернста:
Уравнение Нернста
E=E0 + RT/nF ln (a ox / a red) = E0 + RT/nF ln ([ox] gamma ox / [red] gamma red) (1)
где E0 - стандартный потенциал редокс-системы;
R - универсальная газовая постоянная, равная 8,312 Дж/(моль К);
T - абсолютная температура, К;
F - постоянная Фарадея, равная 96485 Кл/моль;
n - число электронов, принимающих участие в электродной реакции;
aox, ared - активности соответственно окисленной и восстановленной форм редокс-системы;
[ox], [red] - их молярные концентрации;
Гox, Гred - коэффициенты активности.
Электролиз -окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при пропускании постоянного тока через систему, включающую электролит.
Электролиз расплавов. При электролизе расплава электролита на электроде, подключенном к минусу источника тока (катоде), через который в систему поставляются электроны, восстанавливаются катионы электролита в атомы. На другом электроде, присоединенном к плюсу источника тока (аноде), с помощью которого из системы отводятся электроны, окисляются анионы электролита.
