Περιεχόμενο
- Βασική ρύθμιση της ηλεκτρόλυσης
- Η φύση της αντίδρασης
- Η Εφαρμογή της Ηλεκτρικής Ενέργειας
- Το τελικό σημείο της ηλεκτρολυτικής επικάλυψης
Η ηλεκτρόλυση είναι η διαδικασία χρήσης ηλεκτρικού ρεύματος για την πρόκληση χημικής αντίδρασης. Η εν λόγω χημική αντίδραση είναι τυπικά μια αντίδραση αναγωγής-οξείδωσης, όπου τα άτομα ανταλλάσσουν ηλεκτρόνια και αλλάζουν καταστάσεις οξείδωσης. Αυτή η διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή μεταλλικών στερεών, η οποία είναι χρήσιμη για ηλεκτρολυτική επικάλυψη και καθαρισμό διαφόρων μετάλλων.
Βασική ρύθμιση της ηλεκτρόλυσης
Η ηλεκτρόλυση απαιτεί δύο αντίθετα φορτισμένους πόλους, που ονομάζονται κάθοδοι και άνοδος. Η κάθοδος είναι αρνητικά φορτισμένη. είναι η θέση της μείωσης των θετικών ιόντων. Η άνοδος είναι θετικά φορτισμένη. είναι η θέση της οξείδωσης αρνητικών ιόντων. Σε ένα ηλεκτρολυτικό κύτταρο, αυτοί οι δύο πόλοι είναι συνδεδεμένοι με μια εξωτερική πηγή ενέργειας. Το κύκλωμα τυπικά ολοκληρώνεται με διάλυμα αλατιού που ονομάζεται ηλεκτρολύτης. Στην παραγωγή μετάλλου μέσω ηλεκτρόλυσης, θα σχηματιστεί μία στιβάδα μετάλλου στην κάθοδο.
Η φύση της αντίδρασης
Σε μια αντίδραση αναγωγής-οξείδωσης ή οξειδοαναγωγής, δύο διαφορετικά στοιχεία ανταλλάσσουν ηλεκτρόνια. Στη διαδικασία ηλεκτρόλυσης, θα εμφανιστεί στερεό ή τετηγμένο μέταλλο όταν ένα θετικά φορτισμένο μεταλλικό ιόν αποκτήσει ηλεκτρόνια τέτοια ώστε να έχει ουδέτερο φορτίο. Τα θετικά μεταλλικά ιόντα είναι παρόντα στο ηλεκτρολυτικό διάλυμα. Μπορούν να σχηματίσουν ένα στερεό ή τετηγμένο μέταλλο στην κάθοδο όταν εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα στη συσκευή. Για παράδειγμα, στον ηλεκτρολυτικό καθαρισμό του αλουμινίου, τα ιόντα αλουμινίου από τον ηλεκτρολύτη θα μειωθούν σε μία κάθοδο, σχηματίζοντας πολύ καθαρό αλουμίνιο.
Η Εφαρμογή της Ηλεκτρικής Ενέργειας
Για να λάβει χώρα η παραγωγή μετάλλου, πρέπει να εφαρμοστεί ένα ηλεκτρικό δυναμικό. Στη διαδικασία ηλεκτρόλυσης, αυτή η ροή ηλεκτρονίων τυπικά προέρχεται από ένα εξωτερικό ρεύμα συνεχούς ρεύματος. Μόλις εφαρμοστεί το ηλεκτρικό ρεύμα, τα ηλεκτρόνια θα κινηθούν μέσω του εξωτερικού κυκλώματος και τα θετικά ιόντα θα κινηθούν στον ηλεκτρολύτη. Στη συνέχεια, η κάθοδος μπορεί να υποστεί αναγωγή με αυτά τα ηλεκτρόνια και τα ιόντα για να σχηματίσουν μέταλλο.
Το τελικό σημείο της ηλεκτρολυτικής επικάλυψης
Η διαδικασία ηλεκτρολυτικής επικάλυψης περιορίζεται από την ποσότητα θετικών μεταλλικών ιόντων στο ηλεκτρολυτικό διάλυμα. Μόλις εξαντληθούν όλα αυτά τα ιόντα, η αντίδραση δεν θα έχει κανένα τρόπο να συνεχιστεί. Ως εκ τούτου, δεν θα σχηματίζεται πλέον μέταλλο. Για να συνεχίσετε να σχηματίζετε περισσότερο μέταλλο, πρέπει να προσθέσετε περισσότερα θετικά μεταλλικά ιόντα στο ηλεκτρολυτικό διάλυμα.