Welke deeltjes zorgen voor de geleiding bij een koolstofelektrode?

Bij vaste stoffen (zoals koolstof) vindt de geleiding altijd plaats door elektronen.
Bij vloeistoffen kan het ook door positieve en/of negatieve ionen.

Er is daar op dit moment enige onduidelijkheid over gerezen. Al een honderdtal jaren stelt men de 'geleiding' voor als elektronen die opgenomen versus afgegeven worden, maar al een aantal jaren lijkt die schema van die 'rondvliegende elektronen' onmogelijk te zijn.

Ik ga terug naar de werking zelf: KNAP = Kathode Negatief Anode Positief. Negatief is in werkelijkheid de kant die 'te veel heeft' en dus naar de kant gaat die 'te weinig heeft' om het elektrische evenwicht te herstellen.

De elektronen wegen slechts een uiterst minieme fractie van de deeltjes uit de kern en zouden dus overgaan van de kathode naar de anode.

Laten we hetzelfde bekijken door een (zeer goed) geleidende koperdraad:

Aan de ene kant lijken de elektronen te 'duwen' en langs de andere kant lijken de elektronen 'er uit te spatten' om uw apparaat te doen werken. Maar het zijn NIET de elektronen die langs de ene kant duwen, die met de snelheid van het licht (bij supergeleiding) er langs de andere kant uitgaan. Nee, die elektronenstroom blijkt zelfs erg traag te zijn en kan bij lange dikke hoog voltage leidingen gerust minuten, uren in beslag nemen, dus is er werkelijk sprake van een soort 'duwen' waarbij het bovenste water uit het vat loopt als je er onderaan water bij stopt, zonder dat hetzelfde water van onderen de rest inhaalt en als overlopend water eruit stroomt.

Dit geeft problemen om ons voor te stellen hoe geleiding dan effectief zou werken, want het 'duw-effect' zit nergens in onze schema's verwerkt.

Maar het feit van een zware massa en minieme deeltjes die duwen langs de ene kant en overlopen langs de andere kant, zijn wel een juistere manier om langzaam nieuwe schema's te ontwikkelen om je te zeggen welke 'deeltjes' nu juist geleiden.

Voeg hier de drie of vier gekende aggregatietoestanden aan bij (vast, vloeistof, gasvormig, plasmatoestand of iets in die zin bij extreem hoge temperaturen), en dan kun je de deeltjes benoemen: elektronen (de benaming ionen is enkel bij vloeistoffen en gasvormig gekozen, maar eigenlijk blijven het elektronen en wijzen op een onstabiel element waarbij een elektron te kort of te veel is).

Dus een zielig antwoord: "Minieme en ultralichte 'randdeeltjes' rond de 'materie' brengen de geleiding tot uiting." En dit via trillings- of 'snaar'-werkingsprincipes.

koolstofelectroden bestaan uit grafiet.
Als je inzoomd op deze atomen kan je zien dat deze in ringvormen zijn gevormd. Deze "vellen" van ringen liggen boven op elkaar. Door deze ringstructuur kunnen electronen makkelijk om de atomen heen "vliegen" waardoor een geleiding ontstaat.
Al zijn koolstof electroden wel minder goede geleiders dan metalen.

de geleiding via koolstof elektrodes vind plaats via elektronenoverdracht bij een redoxreactie. Dit kunnen dus de deeltjes zijn die opgelost zijn in de vloeistof waarin de elektrode gedompeld is, maar ook een vaste stof waarmee de elektrode eventueel bedekt is.