Ânodo

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Etimologicamente, a palavra deriva do grego anodos ("subida"), referindo-se à partida "ascendente" dos electrões.e foi criado em 1834 por William Whewell, um polímato inglês, cientista, padre anglicano, filósofo, teólogo e historiador de ciência do final do século XVIII e século XIX, a pedido do físico e químico inglês Michael Faraday, seu contemporâneo, que o contactou para elaborar novas designações que seriam necessárias para completar o seu artigo sobre o processo de electrólise, entretanto descoberto.

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A polaridade do ânodo em relação ao cátodo pode ser positiva ou negativa, dependendo da forma como o dispositivo funciona. De facto, como os iões negativos são chamados de aniões, há a tendência para se associar a palavra "ânodo" ao pólo negativo (ou ao positivo, se pensarmos que este atrai os iões negativos), contudo a polaridade do ânodo depende da forma como se está a interpretar a corrente elétrica na célula electroquímica onde esta tem origem, e que pode ser galvânica ou electrolítica. Assim, o ânodo é positivo num dispositivo que consome energia e é negativo num dispositivo que fornece energia.

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Em uma bateria que esteja a descarregar ou numa célula galvânica, o ânodo é o terminal negativo porque é onde a corrente convencional flui para dentro do dispositivo (isto é, a bateria). Esta corrente em direção ao interior é suportada externamente pela saída de eletrões: o movimento de cargas negativas num sentido corresponde ao fluxo da corrente positiva em sentido contrário. Já em uma bateria que esteja a recarregar, ou numa célula eletrolítica, o ânodo é o terminal positivo, que recebe corrente (convencional) de um gerador externo. A corrente numa bateria a recarregar tem sentido oposto ao da corrente durante a descarga, ou seja, por outras palavras, o elétrodo que era o cátodo durante a descarga da bateria passa a ser o ânodo durante a recarga. Num díodo, o ânodo é o terminal positivo na base do triângulo que forma a seta no diagrama esquemático que o simboliza, por onde a corrente flui para o dispositivo. A nomenclatura usada para os díodos baseia-se sempre na direção da corrente direta (ou, seja, a da seta, por onde a corrente flui mais facilmente), mesmo em tipos como os díodos de Zener ou as células fotovoltaicas onde a corrente que interessa é a corrente reversa.

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A pilha elétrica, célula galvânica, pilha galvânica ou ainda pilha voltaica é um dispositivo onde têm-se dois eletrodos que são constituídos geralmente de metais diferentes, que fornecem a superfície na qual ocorrem as reações de oxidação e redução. O ânodo é o polo da pilha que sofre o processo de oxidação, ou seja, aquele que perde os elétrons.

O ânodo de um diodo semicondutor de junção corresponde ao cristal P - de "positivo" - formado pela dopagem do díodo que consiste na introdução de elementos trivalentes dentro de cristais tetravalentes, obtendo-se átomos com sete elétrons na camada de valência, isto é, que necessitam de mais um elétron para a neutralização.[carece de fontes?] Quando uma fonte de alimentação é conectada ao diodo pela polarização direta, que é feita conectando o terminal negativo da fonte de alimentação no cátodo do díodo e o terminal positivo da fonte no ânodo do díodo, os eletrões (cargas negativas) irão em direção ao terminal positivo sendo repelidos pelo negativo. Numa temperatura acima do zero absoluto (-273°C) os átomos saem das suas órbitas de valência, tornando-se eletrões livres, ao mesmo tempo que deixam uma lacuna na camada de valência de onde saiu, por uma fração de segundos. Esse tempo de duração de eletrões livres e de lacunas é chamado de tempo de vida.

Uma das formas mais eficazes de evitar a corrosão dos metais é a utilização de ânodos sacrificiais, que se ligam ao metal a proteger. Tal como o próprio nome indica, os ânodos sacrificiais são quem sofre, preferencialmente, a corrosão (são “sacrificados”), para assim poder proteger o material que importa preservar. Este método é conhecido como protecção catódica, e efectua-se para proteger contra a corrosão cascos de navios e tubagens enterradas, erm que se usa zinco como metal sacrificial para proteger o aço. Para evitar a sua corrosão, o alumínio, é revestido por uma camada aderente e impermeável de óxido de alumínio formada sobre a superfície quando o alumínio é oxidado (Al2O3). Este processo designa-se por anodização quando o processo é electrolítico (não espontâneo) ou passivação quando o processo é galvânico (espontâneo), onde o alumínio funciona como o ânodo. Como o óxido formado cobre toda a superfície e é um material impermeável, muito aderente e não condutor, constitui uma protecção bastante eficaz contra a corrosão do alumínio.

Em uma ampola de raios X, o eletrodo positivo é o anodo e é onde o feixe de elétrons colide e produz os raios X. O principal problema no seu projeto deve-se a ineficiência na produção dos raios X, uma vez que mais de 99% da energia cinética dos elétrons que atingem o anodo é transformada em calor. Ao atingirem o anodo, a maioria dos elétrons perdem sua energia cinética nas inúmeras colisões com os átomos do anodo, convertendo-a em calor. Alguns elétrons participam na produção de raios X por dois processos fundamentais: a emissão de raios X de freamento e a emissão de raios X característicos (ou de fluorescência). Os raios X característicos produzem um espectro de linhas ou raias com energias bem definidas características do material do alvo. Já os raios X de freamento ocorrem quando os elétrons aproximam-se dos núcleos dos átomos que compõem o alvo e sofrem uma desaceleração brusca devido ao campo coulombiano do núcleo. Estes raios X são chamados de bremsstrahlung (do alemão: radiação de freamento) e produzem um espectro contínuo de energia, variando de valores próximos de zero até um valor máximo que corresponde a toda a energia cinética do elétron.