คุณคุ้นเคยกับอะไร เครื่องตรวจวัดค่าพีเอชs คืออะไร? พวกมันเป็นเครื่องมือพิเศษที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการวัดปริมาณการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสารเคมีเมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมี อิเล็กโทรดเหล่านี้ได้กลายมาเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์และนักวิจัย เนื่องจากสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารต่างๆ ในบทความนี้ เราจะเรียนรู้ว่าอิเล็กโทรดรีดอกซ์คืออะไร ทำงานอย่างไร และการประยุกต์ใช้งานทั่วไปที่เราพบในวิทยาศาสตร์ ได้แก่ ชีววิทยาและเคมี
ใช้เพื่อจับภาพการเปลี่ยนแปลงของสารเคมีบางชนิดในระหว่างปฏิกิริยาเฉพาะ คำว่า "รีดักชัน" มาจากการผสมคำ 2 คำ คือ รีดักชัน และ ออกซิเดชัน คำเหล่านี้หมายถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นเมื่ออนุภาคลบขนาดเล็กที่เรียกว่าอิเล็กตรอนถ่ายโอนจากสารเคมีชนิดหนึ่งไปยังอีกชนิดหนึ่ง ปฏิกิริยาประเภทนี้เกิดขึ้นรอบตัวเรา ในหลาย ๆ สิ่งที่คุ้นเคย เช่น อาหารที่เรากินและอากาศที่เราหายใจ ปฏิกิริยาต่อปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นหัวใจสำคัญของการสืบสวนทางวิทยาศาสตร์มากมาย
อิเล็กโทรดรีดอกซ์ทำงานโดยตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาเคมีเหล่านั้น อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่จากสารเคมีหนึ่งไปยังอีกสารเคมีหนึ่งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าที่อิเล็กโทรดสามารถตรวจจับได้ ซึ่งทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นตลอดปฏิกิริยาได้ ซึ่งจะทำให้พวกเขามีข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับพฤติกรรมของสารเคมีต่างๆ
ขั้วบวกจะสูญเสียอิเล็กตรอนและจึงมีประจุบวก (มีอนุภาคบวกมากกว่าอนุภาคลบ) ในระหว่างปฏิกิริยารีดอกซ์ ในขณะเดียวกัน แคโทดจะรับอิเล็กตรอนเหล่านี้ ซึ่งทำให้มีประจุลบเนื่องจากมีอนุภาคลบมากกว่าอนุภาคบวก เครื่องมือวัดค่าพีเอช วัดกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากขั้วบวกไปยังขั้วลบ การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้า และเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจเส้นทางของปฏิกิริยาเคมีเหล่านี้
อิเล็กโทรดรีดอกซ์มีความสำคัญอย่างยิ่งทั้งในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ในเคมี นักวิทยาศาสตร์ใช้อิเล็กโทรดนี้เพื่อศึกษาคุณสมบัติของสารเคมีต่างๆ อิเล็กโทรดช่วยให้นักวิจัยสามารถวัดได้ว่าสารต่างๆ เร่งปฏิกิริยาได้ดีเพียงใด ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการเร่งปฏิกิริยา ในทางชีววิทยา อิเล็กโทรดรีดอกซ์ใช้ในการศึกษาขั้นตอนทางเคมีที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิต ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจความซับซ้อนของชีวิต
การประยุกต์ใช้อิเล็กโทรดรีดอกซ์ที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือในพลังงานหมุนเวียน แบตเตอรี่แบบรีดอกซ์โฟลว์เป็นแบตเตอรี่ประเภทหนึ่งที่ใช้ปฏิกิริยารีดอกซ์เพื่อกักเก็บและปลดปล่อยพลังงาน แบตเตอรี่ประเภทนี้ได้รับความนิยมมากขึ้นเนื่องจากมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตเตอรี่ทั่วไปและยังมีประโยชน์มากกว่าอีกด้วย เป็นวิธีที่ดีเยี่ยมในการกักเก็บและใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
นักวิทยาศาสตร์ยังใช้ปฏิกิริยารีดอกซ์เพื่อวัตถุประสงค์ทางเคมีหรือเทคโนโลยี แต่ขั้วไฟฟ้ารีดอกซ์อื่นๆ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาปฏิกิริยาของสารประกอบที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิตได้ เพื่อให้เห็นภาพที่ชัดเจนขึ้น นักวิจัยจึงใช้ขั้วไฟฟ้ารีดอกซ์เพื่อวัดกิจกรรมไฟฟ้าของสมอง เพื่อให้เข้าใจการทำงานของสมองได้ดีขึ้น นอกจากนี้ พวกเขายังสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อพืชเปลี่ยนแสงแดดเป็นพลังงานในกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์แสง
ลิขสิทธิ์ © บริษัท เซี่ยงไฮ้ แล็บเทค จำกัด สงวนลิขสิทธิ์