mucho tiempo, la gente no podía obtener una gran cantidad de sustancias puras en forma gratuita.Como por ejemplo: metales
- ;Álcali
- ;Cloro
- ;Hidrógeno
- ;
- peróxido de hidrógeno;
- cloro orgánico y otros.
Ellos recibieron ya sea un alto contenido de impurezas, de las cuales es imposible deshacerse de, o no sintetizado en absoluto.Pero la conexión es muy importante para el uso en la industria y la vida cotidiana.Sin embargo, con el descubrimiento de un proceso tal como la electrólisis, el problema fue resuelto por un gran escala.Hoy en día se utiliza no sólo para la síntesis, sino también para muchos otros procesos.
¿Cuál es la electrólisis?Si llega el caso, algunas de las fases formadas, ¿cuál es la principal ventaja de este método, tratar de entender el curso del artículo.
¿Cuál es la electrólisis?
Para responder a esta pregunta, debemos primero tratar de comprender la terminología y algunos conceptos físicos y químicos básicos.
- DC - un flujo dirigido de electrones emitidos por cualquier fuente de electricidad.
- electrolitos - solución de sustancia que es capaz de conducir la electricidad.Electrodos
- - registros de ciertos materiales, interconectados a la electricidad que pasa a través de sí mismo (ánodo y cátodo).
- reacción redox - un proceso por el cual un cambio en los participantes de oxidación.Es decir, algunos iones oxidan y aumentar el valor del grado de oxidación, mientras que otros se reducen, lo rebaje.
comprender todos estos términos, es posible responder a la pregunta de que es la electrólisis.Este proceso redox que comprende hacer pasar una corriente continua a través de la solución electrolítica y se termina mediante la liberación de diferentes productos en los electrodos.
sencilla instalación, que se puede llamar el electrolizador incluye algunos componentes:
- dos vasos con el electrolito;
- fuente de corriente;
- dos electrodos están conectados el uno al otro.
La industria utiliza un diseño automatizado mucho más complejo, lo que permite recibir un gran número de productos - baños electrolíticos.
El proceso de electrólisis es bastante complicada, sujeto a una serie de leyes teóricas y fluye a través de la orden y reglas establecidas.Para predecir correctamente el resultado, es necesario entender claramente todas las leyes y opciones de pase.
Fundamentos teóricos de
los cánones más importantes fundamentales que sostienen la electrólisis - Las Leyes de Michael Faraday - el famoso físico conocido por su trabajo en el campo de la corriente eléctrica y todos sus procesos de acompañamiento.
total de dos reglas, cada uno de los cuales describe la esencia de los procesos en la electrólisis.La ley de primera ley
primera Faraday, la fórmula se escribe como m = kI * Dt, es como sigue.Masa
de la sustancia descargada en el electrodo es directamente proporcional a la electricidad, que pasa a través del electrolito.
La fórmula muestra que el m - es la masa de la materia, me - actual, Dt - tiempo durante el cual se aprobó.También hay un valor de k, que se llama el compuesto equivalente electroquímico.Este valor depende de la naturaleza del compuesto en sí.Numéricamente, k es la sustancia a granel, que se libera en el electrodo mediante el paso a través del electrolito es una unidad de carga eléctrica.
segunda regla electrólisis
ley segundo de Faraday, la fórmula de los cuales - m = M * I * Dt / n * F, es la siguiente.Un equivalente electroquímico del compuesto (k) es directamente proporcional a su masa molar e inversamente proporcional a la valencia de la sustancia.
Esta fórmula es el resultado de la retirada de todos los Estados.Captura la esencia de la segunda ley de la electrólisis.M - masa molar del compuesto, I - intensidad de la corriente, se perdió todo el proceso, Dt - toda la electrólisis, F - constante de Faraday, n - electrones que están involucrados en el proceso.Su número es igual a la carga del ion, participar en el proceso.La ley de Faraday
ayuda a comprender lo que es la electrólisis, y para calcular el posible rendimiento en peso, el resultado deseado es predecir e influir en el curso del proceso.Constituyen la base teórica de las transformaciones.
concepto del ánodo y los tipos
muy importante contar con los electrodos de electrólisis.Todo el proceso es dependiente del material del que están hechas, su naturaleza y propiedades específicas.Por lo tanto, consideramos con más detalle cada uno de ellos.
ánodo - más o electrodo positivo.Esa es una que une el polo "+" de la fuente de alimentación.De acuerdo con ello, a la misma desde la solución de electrolito se moverá iones negativos o aniones.Ellos oxidar aquí conseguir un mayor grado de oxidación.
Por lo tanto, podemos dibujar un pequeño diagrama que ayudará a recordar los procesos anódicos: un ánodo "plus" - aniones - oxidación.Por lo tanto, hay dos tipos principales de electrodo, dependiendo de que convertir un producto en particular.
- ánodo insoluble o inerte.Tal tipo incluye un electrodo que sólo sirve para transferir los electrones y los procesos de oxidación, sin embargo, no se consume y no disuelto.Tales ánodos están hechos de grafito, iridio, platino, carbono y así sucesivamente.El uso de estos electrodos, los metales se pueden producir en los gases puros (oxígeno, hidrógeno, cloro y así sucesivamente).
- ánodos solubles.Cuando los procesos oxidativos que se disuelve y afecta el resultado de la electrólisis.Los materiales básicos de construcción de este tipo de electrodo: níquel, cobre, cadmio, plomo, estaño, zinc y otros.El uso de tales ánodos necesarios para los metales proceso electrolítico, electroformación, revestimiento de protección contra la corrosión y así sucesivamente.
La esencia de todos los procesos que tienen lugar en el electrodo positivo se reduce a garantizar que la categoría de los más electronegativo del valor potencial de los iones.Ivot ¿por qué aniones ácidos de hidrógeno y iones hidróxido, y entonces el agua, si se trata de una solución.Los aniones que contienen oxígeno en una solución de electrolito acuosa generalmente no se descargan en el ánodo, ya que el agua hace que sea más rápido, liberando oxígeno.
cátodo y sus características
- cátodo es un electrodo cargado negativamente (debido a la acumulación de electrones en él haciendo pasar una corriente eléctrica).Es por esto que se traslada a los iones cargados positivamente - cationes que se someten a la reducción, es decir, el estado de oxidación inferior.
También es oportuno recordar esquema: un "menos" cátodo - cación - recuperación.Como material para el cátodo puede servir: acero inoxidable
- ;Cobre
- ;Carbono
- ;Latón
- ;Hierro
- ;
- aluminio a propios y extraños.
Es en este electrodo se restaura a un compuesto de metal limpio, lo cual es una de las principales maneras de conseguir en la industria.También es posible la transferencia de electrones desde el ánodo al cátodo, y si el primero - soluble, sus iones se reduce en el electrodo negativo.Aquí es una restauración de cationes a H2 gas hidrógeno.Por lo tanto, un cátodo - es una de las partes más importantes en el esquema general del proceso de sustancias de electrólisis.
electrólisis de términos
fundidas de proceso de información química tiene su ecuación.Con él, usted puede representar a todo el esquema sobre papel y predecir el resultado.La cosa más importante que usted debe prestar atención a - la presencia o ausencia de agua y medio ambiente del tipo de ánodo (soluble o no).
Si es necesario obtener los siguientes productos: metales alcalinos y alcalino-térreos, álcalis, aluminio, berilio, los gases de aniones que contienen oxígeno, entonces no puede ser una pregunta acerca de la electrólisis de la solución electrolítica.Simplemente derretir porque las conexiones necesarias de lo contrario fallan.Es por ello que la industria de frecuencia sintetizar estas sustancias, utilizando sus sales e hidróxidos anhidro seco.
toda la ecuación de la electrólisis fundido es bastante simple y estándar.Por ejemplo, si tenemos en cuenta y registramos por yoduro de potasio, la forma será el siguiente:
KI = K + + I-
cátodo (K) "-": K + primera = R0
ánodo (A) '+':2I- - 2e = I20
Resultado de: KI = K + I2.
Del mismo modo la electrólisis se registra cualquier metal independientemente de su potencial de electrodo.
electrólisis de soluciones acuosas
el caso de soluciones de electrolitos, el resultado del proceso será muy diferente.Después de todo, el agua se está convirtiendo en un participante activo.También es capaz de disociarse en iones y se descarga desde los electrodos.Por lo tanto, en tales casos importante potencial de electrodo de los iones.Los valores negativos por debajo de ella, tanto más probable es que la oxidación más rápida o reducción.
electrólisis de soluciones acuosas está sujeta a varias reglas, que deben ser recordadas.Procesos anódicos
- : descarga única aniones ácidos de hidrógeno (excepto fluorhídrico).Si un ión de oxígeno o ion fluoruro, entonces el agua se oxida para liberar oxígeno.Procesos
- catódica son metales en el rango de tensión electroquímica (hasta e incluyendo el aluminio) en el cátodo no pueden ser restaurados por la actividad química de alto.Esto hace que el agua para liberar hidrógeno.Metales de aluminio para restaurar simultáneamente hidrógeno con agua para sustancias simples.Aquellos que son de hidrógeno en la serie electroquímica (baja actividad), son fácilmente reducidos a las sustancias simples.
Si usted sigue estas reglas, podemos representar cualquier electrólisis y calcular el rendimiento.En el caso de un circuito de ánodo soluble varía y se convierte en mucho más complicado.
Electrólisis sales
Estos procesos se utilizan para producir metales puros y gases, ya que es tecnológicamente sencillo y económicamente ventajoso.Además, los productos vienen con un alto grado de pureza, que es importante.
ejemplo, la electrólisis de cobre puede obtener rápidamente en una forma pura a partir de una solución de cualquier sal.El sulfato de cobre o sulfato de cobre más comúnmente utilizado (II) - CuSO4.
Cómo se derrita, y de la solución de la sal se puede extraer metal puro, que es tan necesario en prácticamente todos los sectores de ingeniería eléctrica e ingeniería metal.Valor y la aplicación de proceso
Electrólisis - un proceso muy importante.Sobre la base de tales operaciones técnicas basadas necesarias como:
- refinación de metales.Electroextracción
- .
- galvanoplastia.
- Electrosíntesis.
- revestimiento anticorrosivo y otros.
