Condensatori elettrolitici

Un condensatore elettrolitico è un particolare tipo di condensatore in cui il dielettrico tra le armature è formato per elettrolisi su una delle due armature. Il dielettrico è, solitamente, una pellicola isolante di ossido, molto sottile, fra il metallo e la soluzione elettrolitica acquosa, essenziale, infatti se si asciuga il condensatore smette di funzionare.

Brevi cenni sull'elettrolisi

L'elettrolisi è uno dei processi studiati dall'elettrochimica, quella specifica branca della chimica che analizza i processi di trasformazione di energia chimica in energia elettrica e viceversa, grazie alle reazioni di ossidorisuzione.

Se le reazioni, chiamate anche redox, sono spontanee, l'energia chimica liberata viene recuperata come energia elettrica, grazie ad appositi sistemi chiamti pile o celle galvaniche.

Il processo di elettrolisi, invece, si occupa delle reazioni non spontanee. In questo caso viene fornita energia elettrica da un generatore di corrente e si ricava energia chimica: questo processo avviene in un sistema chiamato cella elettrolitica.

Una cella elettrolitica è un recipiente contenente un elettrolita fuso o in soluzione, dentro cui sono immersi due elettrodi, l'anodo collegato al polo positivo di un generatore di corrente, e il catodo collegato al polo negativo del medesimo generatore. Quando si fa passare corrente, gli ioni positivi (o cationi) presenti nella soluzione vengono attratti dal catodo, mentre gli ioni negativi (o anioni) vengono attratti dall'anodo. In questo modo gli ioni negativi cedono elettroni e si ossidano, mentre quelli positivi li acquistano e si riducono.

Il processo di elettrolisi fu studiato molto attentamente da Michael Faraday, che enunciò due leggi:

In un condensatore elettrolitico, di dimensioni molto ridotte, avviene il processo appena descritto. Il contenitore metallico funge da elettrodo negativo, e al suo interno sono presenti la soluzione elettrolitica e l'elettrodo positivo su cui si deve formare la pellicola.

Questi tipi di condensatore risultano molto pratici in quanto la sottigliezza del dielettrico permette di ottenere alte capacità con volumi molto piccoli, cosa impossibile con condensatori a dielettrico solido, ad esempio ceramica. Per fare un veloce confronto basta osservare che i condensatori a dielettrico solido hanno capacità dell'ordine di alcuni pF, mentre quelli elettrolitici possono arrivare anche a 1000000µF. I condensatori elettrolitici, inoltre, hanno una polarità ben precisa che deve essere rispettata, altrimenti possono arrivare a scoppiare, e non sopportano tensioni molto elevate. La capacità di questi condensatori generalmente è indicata sul condensatore stesso, con una tolleranza (=margine di scostamento dal valore dichiarato) del 50%.