Катод и анод - единство и борба на противоположностите
Катодът и анодът са два компонента на един процес: потокът на електрически ток. Всички материали могат да бъдат разделени на два вида - това са проводници, в структурата на които има голям излишък от свободни електрони и диелектрици (в тях практически няма свободни електрони).
Концепция за електрически ток
Проводници и диелектрици
Проводниците и диелектриците могат да бъдат твърди, течни и газообразни. Това изобщо не е важно за потока на електрическия ток. При продължително прилагане на електромагнитно напрежение към материала, на катода ще се образува излишък от електрони, а на анода - недостиг на електрони. Ако напрежението се прилага достатъчно дълго, тогава свързаните електрони заедно с атомите ще бъдат изтеглени от структурата на материала, от който е направен анодът, а самият материал ще започне да влиза в химическа реакция с реактивни вещества от околната среда. Този процес се нарича електролиза.
Електролиза
Катодът и анодът в електрохимията са два полюса на постоянно електромагнитно напрежение, приложено към физиологични разтвори или стопилки. Когато възникне ток от излишък на електрони, анодът започва да се руши, т.е. положително заредените атоми на дадено вещество сами ще влязат във физиологичния разтвор (околната среда) и ще бъдат прехвърлени в катода, където ще се утаят в пречистена форма. Този процес се нарича галванично покритие. Различни продукти са покрити с тънък слой цинк, мед, злато, сребро и други метали с помощта на галванично покритие.
Какво е катод и какви са задачите, които той изпълнява при електролиза? Това може да се разбере при извършване на следните действия: ако направите анод от бронз или калай, тогава на катода ще получите печатна платка, покрита с тънък слой мед или калай (използва се в радиоелектронната индустрия). По същия начин се получават позлатени бижута, медни и дори позлатени алуминиеви накрайници за електротехниката, за да се увеличи електропроводимостта.
Отговорите на въпросите за това какво представляват анод и катод по време на електролизата са очевидни: анодът се разрушава от потока на постоянен ток през солевия разтвор и катодът поема материала на анода. Дори такъв термин се е появил в средата на галванично покритие - „анодиране на катода“. Той не носи физически смисъл, но показва перфектно същността на проблема.
Полупроводници
Полупроводниците са материали, които нямат свободни електрони в структурата си, а атомните не държат добре на местата си. Ако такъв материал, в течно или газообразно състояние, се постави в магнитно поле и след това се остави да се втвърди, тогава ще се получи електрически структуриран полупроводник, който ще пропуска ток само в една посока.