Kimyasal enerji ile elektrik enerjisi arasındaki dönüşüm, modern teknolojinin temel taşlarından biridir. Bu dönüşümü sağlayan iki önemli sistem ise galvanik hücreler ve elektrolitik hücrelerdir. Görünüşte benzer bileşenlere sahip olsalar da, işleyiş, amaç ve prensipleri bakımından birbirlerinden belirgin şekilde ayrılırlar. Bu yazıda, bu iki hücre tipini karşılaştırarak temel farklılıklarını keşfedeceğiz.
Kendiliğinden yürüyen bir redoks (indirgenme-yükseltgenme) tepkimesi sonucu kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren düzeneklerdir. Pil olarak bildiğimiz tüm cihazlar (AA, AAA, lityum-iyon piller) birer galvanik hücredir. Tepkime kendiliğinden gerçekleşir ve dışarıya elektrik akımı verir.
Dışarıdan elektrik enerjisi uygulayarak, kendiliğinden yürümeyen bir redoks tepkimesini gerçekleştiren düzeneklerdir. Elektroliz işlemi bu hücrelerde yapılır. Örneğin, suyun elektrolizi ile hidrojen ve oksijen gazı elde edilmesi veya metallerin kaplanması (galvanizasyon) bu yöntemle sağlanır.
Not: Her iki hücrede de anot yükseltgenmenin, katot ise indirgenmenin olduğu elektrottur. Bu değişmez. Değişen, bu elektrotların yük işaretleridir.
Galvanik ve elektrolitik hücreler, redoks kimyasının pratikteki en önemli uygulamalarıdır. Aralarındaki en öz fark, enerji akışının yönüdür. Galvanik hücre, kimyasal tepkimenin verdiği enerjiyi alıp bize elektrik olarak sunan bir "üretici" iken; elektrolitik hücre, bizim verdiğimiz elektrik enerjisini kullanarak kimyasal değişim yaratan bir "dönüştürücü/düzenleyici"dir. Günlük hayatımızdaki pillerden, endüstrideki metal arıtma tesislerine kadar bu iki prensip, teknolojimizin sessiz işleyen temel mekanizmaları olarak varlığını sürdürmektedir.
