Elektroliza
Z Wikipedii
Elektroliza — całokształt procesów zachodzących na elektrolizerze w wyniku przepływu prądu elektrycznego przez elektrolit.
Spis treści |
[edytuj] Mechanizm elektrolizy
Elektroliza zachodzi w układach, w których już przed przyłożeniem do elektrod napięcia występowały wolne jony, a zatem w elektrolitach. Związek chemiczny może stać się elektrolitem na skutek dysocjacji elektrolitycznej wywołanej przez rozpuszczalnik, na skutek domieszkowania jonami lub odpowiednio wysokiej temperatury.
Proces elektrolizy polega na wędrówce jonów do obojętnych chemicznie elektrod, zanurzonych w elektrolicie, po przyłożeniu do nich odpowiedniego napięcia prądu elektrycznego. W elektrolizie elektroda naładowana ujemnie jest nazywana katodą, a elektroda naładowana dodatnio anodą. Każda z elektrod przyciąga do siebie przeciwnie naładowane jony. Do katody dążą więc dodatnio naładowane kationy a do anody ujemnie naładowane aniony. Po dotarciu do elektrod jony przekazują im swój ładunek na skutek czego zamieniają się w obojętne elektrycznie związki chemiczne lub pierwiastki. Powstające w ten sposób substancje zwykle albo osadzają się na elektrodach lub wydzielają się z układu w postaci gazu. Proces elektrolizy wymaga stałego dostarczania energii elektrycznej.
Zjawisko elektrolizy zostało opisane ilościowo w dwóch prawach elektrolizy Faradaya.
[edytuj] Zastosowanie elektrolizy
Elektroliza jest procesem stosowanym na skalę przemysłową m.in. do:
- produkcji metali: aluminium, litu, sodu, potasu
- produkcji rozmaitych związków chemicznych, w tym aspiryny, kwasu trifluorooctowego, wodorotlenku sodu, potasu, chloranu sodu i chloranu potasu
- produkcji gazów: wodoru, chloru i tlenu.
- galwanizacji - pokrywanie cienką warstwą metalu innego metalu
[edytuj] Elektroliza a generowanie prądu w ogniwach
Nie należy mylić elektrolizy z procesami zachodzącymi w ogniwie galwanicznym. W elektrolizie energia elektryczna zamieniana jest na chemiczną, a w ogniwie galwanicznym kierunek przemian energetycznych jest przeciwny, tzn. energia chemiczna w procesie reakcji redoks zamieniana jest na energię elektryczną, co objawia się generowaniem prądu w obwodzie łączącym elektrody ogniwa. Ze względu na odwrotny przebieg procesu w ogniwach galwanicznych katoda jest naładowana dodatnio, a anoda ujemnie, jednak procesy chemiczne zachodzące na obu ogniwach mają podobny charakter:
| Elektrolizer | Ogniwo | |
|---|---|---|
| Charakter procesów | wymuszony przepływem prądu | samorzutny — generuje prąd |
| Kierunek przepływu elektronów | od anody do katody | od anody do katody |
| Elektroda ujemna | katoda | anoda |
| Elektroda dodatnia | anoda | katoda |
| Utlenianie | zawsze zachodzi na anodzie | |
| Redukcja | zawsze zachodzi na katodzie | |
[edytuj] Zobacz też
- elektrochemia
- elektrometalurgia
- powlekanie elektrolityczne
