ในก๊าซ อิเล็กโทรดการแพร่กระจายเป็นอิเล็กโทรดชนิดหนึ่งที่ใช้ในปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี โดยส่วนใหญ่จะใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เซลล์แพร่ก๊าซ เซลล์เชื้อเพลิง และเซ็นเซอร์บางตัว
วัตถุประสงค์การออกแบบของอิเล็กโทรดการแพร่กระจายคือเพื่อให้เชื่อมต่อระหว่างก๊าซกับอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งช่วยให้โมเลกุลของก๊าซทำปฏิกิริยากับไอออนในอิเล็กโทรไลต์ได้ โดยทั่วไปจะทำจากวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยา โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาทั่วไป ได้แก่ แพลตตินัม แพลเลเดียม และโลหะผสมแพลตตินัม-แพลเลเดียม ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้เอื้อต่อปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าของโมเลกุลก๊าซ ช่วยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา
โครงสร้างของอิเล็กโทรดการแพร่กระจายมักจะมีรูพรุน ทำให้ก๊าซเข้าไปในอิเล็กโทรดและสัมผัสกับวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยา โครงสร้างที่มีรูพรุนยังช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวของอิเล็กโทรด ปรับปรุงประสิทธิภาพของปฏิกิริยา นอกจากนี้ อิเล็กโทรดยังต้องมีการนำไฟฟ้าที่ดีเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าไหลผ่านอิเล็กโทรไลต์ได้อย่างราบรื่น
แผ่นไทเทเนียมมีรูพรุนเคลือบแพลตตินัม
ในกระแสไฟฟ้า เป็นเรื่องปกติที่จะเคลือบพื้นผิวของแผ่นผงไทเทเนียมด้วยชั้นเคลือบแพลตตินัมเพื่อเพิ่มคุณสมบัติการเร่งปฏิกิริยาของไทเทเนียมสำหรับการใช้งานอิเล็กโทรดการแพร่กระจายก๊าซ การเคลือบนี้ให้กิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาและความเสถียรของแพลตตินัม ในขณะเดียวกันก็ใช้ประโยชน์จากความต้านทานการกัดกร่อนและการนำไฟฟ้าของไทเทเนียม
โดยทั่วไปกระบวนการเคลือบด้วยชั้นแพลตตินัมทำได้โดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การลดสารเคมี การสะสมไอทางกายภาพ หรือการสะสมทางเคมีไฟฟ้า ในระหว่างกระบวนการนี้ วัสดุแพลตตินัมจะสะสมอยู่บนพื้นผิวของแผ่นผงไทเทเนียมในชั้นที่บางและสม่ำเสมอ
การเคลือบแพลตตินัมนี้สามารถให้กิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาที่ดีขึ้น โดยส่งเสริมปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลก๊าซและไอออนในอิเล็กโทรไลต์ สามารถเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาและประสิทธิภาพของอิเล็กโทรดการแพร่กระจายของก๊าซ เพิ่มประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้า
ในเซลล์การแพร่ของก๊าซ อิเล็กโทรดการแพร่มักจะจับคู่กับอิเล็กโทรดอื่น (โดยทั่วไปคืออิเล็กโทรดออกไซด์) เพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้าผ่านการแพร่กระจายและปฏิกิริยาของก๊าซ ในเซลล์เชื้อเพลิง อิเล็กโทรดการแพร่กระจายจะเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของก๊าซไฮโดรเจนหรือเชื้อเพลิงอื่นๆ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ในเซนเซอร์ อิเล็กโทรดการแพร่กระจายใช้ในการวัดความเข้มข้นของก๊าซหรือตรวจจับส่วนประกอบเฉพาะของก๊าซ
โดยสรุป อิเล็กโทรดการแพร่กระจายในก๊าซคืออิเล็กโทรดที่ใช้สำหรับปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีที่เกี่ยวข้องกับก๊าซ ช่วยให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลก๊าซและไอออนในอิเล็กโทรไลต์ได้สะดวก โดยมีบทบาทสำคัญในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เซลล์แพร่กระจายก๊าซ เซลล์เชื้อเพลิง และเซ็นเซอร์
