Кіріспе

Поляризацияланған электр құрылғысына кәдімгі ток ағатын электрод.

Анод – поляризацияланған электр құрылғысының электроды, арқылы кәдімгі ток құрылғыға кіреді. Бұл катодқа, яғни құрылғыдан кәдімгі ток шығатын электродқа қарама-қарсы. Есте сақтауға көмектесетін кең таралған тәсіл – ACID, яғни "анод тогы құрылғыға кіреді". Кәдімгі ток бағыты (оң зарядтардың ағыны) электрон ағынының бағытына қарама-қарсы болғандықтан, (теріс зарядталған) электрондар гальваникалық элементтің анодынан элементке қосылған сыртқы тізбекке ағылады. Мысалы, "+" таңбасымен белгіленген тұрмыстық батареяның ұшы разрядталғанда катод болып табылады. Гальваникалық және электролиттік элементтердің екеуінде де анод – тотығу реакциясы жүретін электрод. Гальваникалық элементте анод – тотығу реакциясының нәтижесінде артық теріс зарядқа ие сым немесе пластина. Электролиттік элементте анод – артық оң заряд енгізілген сым немесе пластина. Осының салдарынан аниондар анодқа қарай қозғалып, онда тотығуға ұшырайды. Тарихи тұрғыдан алғанда, гальваникалық элементтің аноды көбінесе мырыштан жасалғандықтан цинкод деп те аталатын.

Зарядтың ағыны

Анод пен катод терминдері электродтардың кернеулік полярлығымен емес, электрод арқылы өтетін ток бағытымен анықталады. Анод – бұл құрылғының электроды, ол арқылы сыртқы тізбектен кәдімгі ток (оң заряд) құрылғыға ағылады, ал катод – бұл құрылғыдан кәдімгі ток ағылатын электрод. Егер электродтар арқылы өтетін ток бағыты өзгерсе, мысалы, зарядталатын батарея зарядталатын кезде, электродтардың анод және катод ретіндегі рөлі кері өзгереді. Кәдімгі ток тек заряд тасымалдаушыларының қозғалыс бағытына ғана емес, сонымен қатар заряд тасымалдаушыларының электр зарядына да байланысты. Құрылғының сыртындағы токтарды әдетте металл өткізгіштегі электрондар тасымалдайды. Электронның теріс заряды болғандықтан, электрон ағынының бағыты кәдімгі ток бағытына қарама-қарсы болады. Сәйкесінше, электрондар анод арқылы құрылғыдан шығып, катод арқылы құрылғыға кіреді. Анод пен катодтың анықтамасы диодтар мен вакуумдық түтіктер сияқты электр құрылғылары үшін өзгеше, онда электродтардың атауы белгілі болып, нақты заряд ағынына (токқа) тәуелді емес. Бұл құрылғылар әдетте бір бағыттағы токтың айтарлықтай ағымына мүмкіндік береді, ал екінші бағыттағы токтың ағымы өте аз болады. Сондықтан электродтар осы "алға" бағытталған ток бағытына сәйкес аталады. Диодта анод – ток кіретін терминал, ал катод – ток шығатын терминал, диод алға қарай қосылған кезде. Электродтардың атаулары құрылғы арқылы кері ток ағып жатқан жағдайларда өзгермейді. Сол сияқты, вакуумдық түтікте тек бір электрод ғана қыздыру тізбегінің әсерінен вакуумдалған түтікке электрондарды шығара алады, сондықтан электрондар сыртқы тізбектен құрылғыға тек қыздырылған электрод арқылы кіре алады. Сондықтан бұл электрод тұрақты түрде катод деп аталады, ал электрондар түтікке шығатын электрод анод деп аталады.

Мысалдар

Анодтағы кернеудің катодқа қатысты полярлығы құрылғы түріне және оның жұмыс режиміне байланысты өзгереді. Төмендегі мысалдарда анод энергия беретін құрылғыда теріс, ал энергия тұтынатын құрылғыда оң болады: Тоқ түсірілетін батареяда немесе гальваникалық элементте (сол жақтағы схемада) анод теріс терминал болып табылады: дәл сол жерде конвенциялық ток кіріп өтеді. Бұл ішкі ток электрондардың сыртқа қарай жылғалысы арқылы сыртқа тасымалданады. Зарядталатын батареяда немесе электролиттік жасушада анод – сыртқы потенциалдар айырмасының көзімен белгіленген оң терминал. Зарядталатын батарея арқылы өтетін ток, разряд кезіндегі ток бағытына қарама-қарсы болады; яғни, батарея разрядталғанда катод болған электрод, батарея зарядталатын кезде анодқа айналады. Батарея жасау саласында, қайта зарядталатын батареяның бір электродын анод деп, екіншісін катод деп белгілеу қалыпты жағдай, бұл электродтардың батарея разрядталғанда атқаратын рөліне сәйкес келеді. Бұл, батарея зарядталғанда рөлдер ауысқандығына қарамастан. Осылай болғанда, "анод" батареяның теріс ұшын, ал "катод" оң ұшын көрсетеді. Диодта анод – бұл құрылғыға конвенциялық ток кіретін терминал, ол жебе символының ұшымен (үшбұрыштың жалпақ жағымен) көрсетілген. Диодтар үшін электродты атау әрқашан алға бағытталған ток бағытына негізделген (яғни, ток "ең оңай" ағатын жебе бағыты), тіпті кері токқа қызығушылық туындайтын Зенер диодтары немесе күн батареялары сияқты түрлер үшін де. Вакуумдық құбырларда немесе газға толы құбырларда анод – ток құбырға кіретін терминал.

Электролиттік анод

Электрохимияда анод – тотығу процесі жүретін жер және электролиттік жасушадағы оң полярлы контакт. Анодта аниондар (теріс иондар) электрлік потенциалдың әсерімен химиялық реакцияға түсіп, электрондарды (тотығу) береді, содан кейін олар сыртқы тізбекке ағып түседі. Жадына сақтауға көмектесетін сөздер: LEO Red Cat (Электронды жоғалту – тотығу, тотығу катодта жүреді), немесе AnOx Red Cat (Анодта тотығу, катодта тотығудың кері процесі), немесе OIL RIG (Тотығу – жоғалту, тотығудың кері процесі – электронды алу), немесе Рим-католик және православие (Тотығудың кері процесі – катод, тотығу – анод), немесе LEO арыстан GER дейді (Электронды жоғалту – тотығу, электронды алу – тотығудың кері процесі). Бұл процесс металдарды тазартуда кеңінен қолданылады. Мысалы, мысты тазарту кезінде пештерден алынған аралық өнім – мыс анодтары, тиісті ерітіндіде (мысалы, күкірт қышқылы) электролизденіп, жоғары тазалықтағы (99,99%) катодтарды береді. Бұл әдіспен алынған мыс катодтары электролиттік мыс деп те аталады. Тарихи тұрғыдан алғанда, электролиз үшін инертті анодтар қажет болған кезде графит (Фарадей заманында пломбаго деп аталған) немесе платина таңдалды. Олар анодтар үшін ең төмен реакциялық қабілетке ие материалдар болып табылған. Платина басқа материалдарға қарағанда өте баяу тозады, ал графит ұсақ түйірлерге айналып, сулы ерітінділерде көмірқышқыл газын бөліп шығарады, бірақ реакцияға қатыспайды.

Батарея немесе галваникалық элемент аноды

Батареяда немесе гальваникалық элементте анод – электрондар сыртқы тізбек бөлігіне ағылып шығатын теріс электрод. Ішінде оң зарядталған катиондар анодтан алыстайды (ол теріс болғандықтан, оларды тарту керек еді, бірақ бұл анод және катод металл/электролит жүйелері үшін электрод потенциалы электролит ерітіндісіне қатысты әртүрлі болуына байланысты); бірақ, тізбектегі жасушадан тыс электрондар теріс контакті арқылы және осымен тізбек арқылы кернеу потенциалымен шығарылады, яғни күтілгендей болады. Батарея өндірушілер, әсіресе техникалық әдебиеттерінде, теріс электродты анод деп қарастыруы мүмкін. Электрохимиялық тұрғыдан дұрыс болмаса да, бұл қайта зарядталатын жасушадағы анодты анықтау мәселесін шешеді. Дәстүрлі анықтама бойынша, анод зарядтау және разрядтау циклдері арасында полярлігін өзгертеді.

Вакуум түтігі аноды

Электрондық вакуумдық құрылғыларда, мысалы, катодтық сәулелі түтікшеде, анод – оң зарядталған электронды жинақтағыш. Түтікшеде анод – катодтан электрлік тартым күші арқылы шығарылған электрондарды жинайтын зарядталған оң пластина. Ол сондай-ақ осы электрондардың ағынын үдетіп жібереді.

Диодтық анод

Жартылай өткізгіш диодта анод – бастапқыда түйіспеге тесіктерді жеткізетін P-допталған қабат. Түйіспе аймағында анодтан жеткізілген тесіктер N-допталған аймақтан жеткізілген электрондармен бірігіп, тозған аймақты құрайды. P-допталған қабат тозған аймаққа тесіктерді жеткізгенде, P-допталған қабатта теріс допингтік иондар қалады («P» оң зарядты тасымалдаушы иондарды білдіреді). Бұл анодта теріс зарядтың пайда болуына себеп болады. Диодтың анодына тізбектен оң кернеу қосылғанда, тозған аймаққа көбірек тесіктер өтеді, бұл диодты өткізгіш етеді және тізбек арқылы ток өтуіне мүмкіндік береді. Анод және катод терминдері Зенер диодына қолданылмайды, себебі ол қолданылған потенциалдың полярлығына (яғни кернеуге) қарай екі бағытта да ток өткізеді.

Құрбандық аноды

Катодтық қорғауда, қорғалатын металл жүйесіне қарағанда коррозиялық ортаға көбірек реакцияға түсетін металл аноды, қорғалатын жүйемен электрлік байланысқа қосылады. Нәтижесінде, металл аноды металл жүйесінің орнына ішінара тотығады немесе ерітеді. Мысалы, темір немесе болаттан жасалған кеменің корпусын мырыш құрбандық анодымен қорғауға болады, ол теңіз суында еріп, корпустың тотығуын болдырмайды. Құрбандық анодтары, әсіресе құбырлар мен су кемелері сияқты, ағып жатқан сұйықтықтардың әсерінен статикалық заряд пайда болатын жүйелер үшін қажет. Құрбандық анодтары, әдетте, цистерналық типтегі су жылытқыштарда қолданылады. 1824 жылы, осы зиянды электролиттік әрекеттің кемелердің корпустарына, олардың бекітулеріне және су астындағы жабдықтарына тигізетін әсерін азайту мақсатында, ғалым-инженер Хамфри Дэви алғашқы және әлі күнге дейін ең көп қолданылатын теңіз электролизі қорғау жүйесін жасады. Дэви кеме корпусына электрлік жағынан көбірек реакцияға түсетін (кем асыл) металдан жасалған құрбандық анодтарын орнатты және катодтық қорғау тізбегін құру үшін электрлік байланыс жасады. Осы қорғау түрінің айқын емес мысалы – темірді гальванизациялау процесі. Бұл процесс темір конструкцияларды (мысалы, қоршауларды) мырыш металлымен жабады. Мырыш қабат сақталған кезде темір коррозиядан қорғалады. Бірақ, сөзсіз, мырыш қабаты жарылулар немесе физикалық зақымданулар арқылы бұзылады. Бұл орын алғаннан кейін, коррозиялық элементтер электролит ретінде, ал мырыш/темір комбинациясы электродтар ретінде әрекет етеді. Нәтижесінде, мырыш қабаты құрбандыққа шалынады, бірақ негізгі темір тотықпайды. Мұндай қабат темір конструкцияны бірнеше он жыл бойы қорғай алады, бірақ қорғау қабаты тозығы жеткен соң, темір тез тотыға бастайды. Керісінше, егер қалайы болатты жабу үшін қолданылса, қабаттың бұзылуы темірдің тотығуын жылдамдатады.

Анодты токпен толтыру

Тағы бір катодтық қорғаныс күшті ток анодына қолданылады. Ол титаннан жасалған және аралас металл оксидімен қапталған. Құрбандық анодтан өзгеше, күшті ток аноды өзінің құрылымын тоздырмайды. Бұл технология катодтық қорғаныс жасау үшін тұрақты ток көзімен берілетін сыртқы токты пайдаланады. Күшті ток анодтары құбырлар, кемелер, қалалық су мұнаралары, су жылытқыштар және одан да ірі құрылымдарда қолданылады.

Қатынасты антоним

Анодтың қарама-қарсысы – катод. Егер құрылғы арқылы ток бағыты өзгертілсе, электродтар өзара рөлдерін ауыстырады, яғни анод катодқа, ал катод анодқа айналады, кері ток қолданылатын кезде. Бірақ диодтарда электродтардың атауы әрқашан тікелей ток бағытына сәйкес келеді.