ما هو الكاثود ؟
المهبط (Cathode) هو قطب الدائرة الكهربائية الذي يحدث عنده عملية اختزال الإلكترونات، واتفق العلماء على جعل إشارة المهبط موجبة في الخلية الكهربائية حيث يكتسب المهبط إلكترونات خلال عملية الاختزال الكيميائي، وعادة ما يتكون المهبط من معدن على هيئة لوح أو قضيب يـُغمس في محلول موصل للتيار يسمى كهرل كما في حالة خلية دانيال حيث يتكون المهبط من لوح نحاس منغمس في محلول كبريتات النحاس.[1][2][3]
يحدث التحليل الكهربي في مفاعل مصمم خصيصًا لهذا الغرض يسمح بالفصل بين المحاليل الكاثودية والأيونية. وفي تلك العملية، يتم إنتاج غاز الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد عند الكاثود، مما يؤدي إلى الحصول على محلول قلوي يتكون بشكل رئيسي من هيدروكسيد الصوديوم (محلول لصنع الصابون). وعند الآنود، تتم أكسدة أيونات الكلوريد لتكوين عنصر الكلور. وإذا تم السماح لبعض الكلور هذا بالاندماج مع بعض أيونات الهيدروكسيد التي تنتج عند الكاثود، فإنها تنفصل مكونة حمض الهيبوكلور، وهو حمض وعامل أكسدة ضعيف. ويمكن زيادة درجة الحموضة (الأس الهيدروجيني) لهذه "المياه الحمضية المحللة كهربيًا" من خلال خلطها مع المقدار المرغوب من محلول أيونات الهيدروكسيد من حجرة الكاثود، مما يؤدي إلى الحصول على محلول هيبوكلوريت الصويوم هيبوكلوريت الصوديوم، والذي يعد المكون الرئيسي لمنتجات تبييض الملابس العادية في المنزل. ويحتوي المحلول الذي تكون درجة الأس الهيدروجيني له تساوي 7.3 على تركيزات متساوية من حمض الهيبوكلور وأيونات الهيبوكلوريت، ويؤدي تقليل هذه الدرجة إلى نقل التوازن في اتجاه الحمض.