Elettrodi: materiali e proprietà
Gli elettrodi sono costituiti prevalentemente da alcuni materiali come rame, grafite ,argento , titanio e platino.
Proprietà
Le proprietà che deve avere un elettrodo dipendono dalle caratteristiche intrinseche del materiale.
Esse sono:
- buona conduttività elettrica
- resistenza alla corrosione
- durezza
- forma
- dimensione
La conduttività elettrica è una misura di un materiale di condurre la corrente elettrica.
Sebbene l’unità di misura della conduttività è Siemens∙m-1 è utilizzata per scopi pratici lo standard IACS (International Annealed Copper Standard) che pone il rame al valore di riferimento del 100%. L’argento che ha conducibilità maggiore del rame ha un valore di circa 106% mentre l’oro di circa 76%.
La resistenza alla corrosione è la capacità del materiale di resistere al decadimento chimico. Un materiale che ha poca resistenza alla corrosione si degraderà rapidamente in ambienti corrosivi con conseguente durata della vita più breve. I metalli del gruppo del platino sono noti per la loro elevata resistenza alla corrosione.
La durezza è la misura della resistenza del materiale a vari tipi di deformazioni permanenti che si verificano quando viene applicata una forza. La durezza dipende dalla duttilità, elasticità, plasticità, resistenza alla trazione e tenacità di un materiale.
La forma si riferisce alla forma che un materiale elettrico deve avere nell’espletamento delle sue funzioni.
Le dimensioni si riferiscono allo spessore, alla lunghezza e alla larghezza o al diametro esterno della forma che un materiale assume.
Rame
Il rame ha la più alta conduttività di qualsiasi metallo non prezioso e superiore del 65% rispetto all’alluminio. Ha elevata duttilità, media resistenza, facilità di giunzione e buona resistenza alla corrosione sebbene sia più ossidabile rispetto all’argento.
Grafite
La grafite è un buon conduttore di elettricità grazie alla delocalizzazione degli elettroni presenti nella struttura in cui il carbonio è ibridato sp2. Gli elettrodi di grafite sono caratterizzati da buona conducibilità elettrica, elevata resistenza agli shock termici, buona resistenza meccanica, elevata resistenza all’ossidazione e basso costo.
Argento
L’argento ha la maggiore conduttività rispetto agli altri metalli che, unitamente all’elevata resistenza all’ossidazione, rendono questo materiale un elettrodo significativamente eccellente sebbene sia a volte rinforzato a causa della sua scarsa durezza in lega con il rame.
Platino
Il platino offre un’elevata resistenza alla corrosione ma presenta lo svantaggio del costo elevato e la possibilità che si ricopra di una pellicola resistente a contatto con vapori di sostanze organiche.
Titanio
Il titanio ha un’eccellente resistenza alla corrosione proprietà corrosive del titanio si traducono nell’uso del titanio per processi numerosi processi elettrochimici.