Elektrochemie

Elektrochemie: Teilgebiet der physikalischen Chemie, das sich mit den Zusammenhängen zwischen chemischen und elektrischen Vorgängen beschäftigt. Die allgemeine Elektrochemie behandelt insbesondere die Gewinnung von elektrischer Energie durch freiwillig ablaufende Reaktionen (Galvanismus) und die Erzwingung chemischer Reaktionen durch Zufuhr von elektrischer Energie (Elektrolyse); sie umfasst aber auch die Theorie der Elektrolyte.

Elektrochemische Doppelschicht: an der Grenzfläche zweier elektrisch leitender Phasen (zum Beispiel zwischen Metall und Salzlösung) auftretende doppelte Schicht von Ladungsträgern (Elektronen und beziehungsweise oder Ionen). Die elektrochemische Doppelschicht besteht auf der einen Seite der Grenzfläche aus positiven, auf der anderen aus negativen Ladungen und ist somit einem Plattenkondensator mit molekularem Plattenabstand vergleichbar.

Elektrochemische Metallbearbeitung: Bearbeitungsverfahren an elektrisch leitenden Werkstoffen, indem diese durch eine äußere Stromquelle elektro-chemisch gelöst werden (Elysieren), wobei das Werkzeug als Kathode und das Werkstück als Anode geschaltet ist. Im Spalt zwischen beiden befindet sich eine Elektrolytlösung, der organischen beziehungsweise anorganische Stoffe zugesetzt werden können, bei speziellen Verfahren auch Schleifpulver einer einheitlichen Korngröße. Die elektrochemische Metallauflösung wird durch mechanische Wirkungen unterstützt. So wird durch die mit hoher Geschwindigkeit auf der elektrochemisch zu bearbeitenden Metalloberfläche strömende Elektrolytlösung die Bildung einer nichtleitenden Anodenschicht (Passivschicht) verhindert. Die elektrochemische Metallbearbeitung hat sich zu einem anerkannten Bearbeitungsverfahren entwickelt, das alle bekannten mechanischen Bearbeitungsverfahren (Bohren, Schleifen, Fräsen, Drehen und so weiter) im Bedarfsfall ersetzen kann.

Elektrochemische Spannungsreihen: nach den elektrochemischen Standardpotentialen geordnete Reihenfolgen der Elemente. In die elektrochemischen Spannungsreihen ordnen sich zum Beispiel die wichtigsten Metalle in folgender Weise ein: Li K Ca Na Mg Al Zn Fe Cd Ni Sn Pb H2 Bi Cu Hg Ag Au. Für Wasserstoff als Bezugselement wurde das Standardpotential Null festgelegt. Demgemäß werden Metalle mit negativen Standardpotentialen, links vom Wasserstoff stehend, als «unedel» (stark elektropositiv), solche mit positiven Standardpotentialen, rechts vom Wasserstoff, als «edel» (schwach elektropositiv) eingeordnet. Die jeweils unedleren Metalle verdrängen die edleren aus deren Salzlösungen, zum Beispiel reagiert Zink mit Silbernitratlösung unter Abscheidung von Silber und Bildung einer Zinknitratlösung. Es existieren auch elektrochemische Spannungsreihen für Nichtmetalle und Reduktions-Oxydations-Systeme; für die Nichtmetalle bildet die folgende Reihe einen Ausschnitt: S 02I2 Br2 Cl2 F2. Je weiter entfernt voneinander zwei Elemente in den elektrochemischen Spannungsreihen auftreten, desto größer ist die Urspannung einer galvanischen Zelle mit den beiden Elementen als Elektrodensystem.