Mi az elektrolízis?

sokáig, az emberek nem tudták, hogy egy csomó tiszta anyagok szabad formában.Például:

• fémek;
• alkáli;
• klórt;
• hidrogénatom;
• hidrogén-peroxid;
• szerves klór és mások.

kaptak vagy egy magas tartalma szennyeződések, amelyből lehetetlen volt megszabadulni, vagy nem szintetizált egyáltalán.De a kapcsolat nagyon fontos, az iparban és a mindennapi életben.Azonban a felfedezése egy folyamat, mint a elektrolízis, a problémát úgy oldották meg egy hatalmas méretű.Ma már használják nem csak a szintézis hanem sok más folyamatok.

Mi elektrolízis?Amint ez megtörténik, néhány szakasz alakult, mi a fő előnye ennek a módszernek, próbálja megérteni során a cikket.

Mi elektrolízis?

A kérdés megválaszolásához, akkor először arra, hogy megismerjük a terminológiát, és néhány alapvető fizikai és kémiai fogalmak.

1. DC - irányított elektronok áramlása által kibocsátott minden áramforrást.
2. Elektrolit - anyag megoldás, amely képes arra, hogy vezeti az áramot.
3. elektródák - feljegyzések, bizonyos anyagok, összekötve az elektromos áram halad át magát (anód és katód).
4. redox reakció - olyan folyamat, amely során a változás oxidációs résztvevők.Ezért néhány ionok oxidálódnak és növeli az értékét az oxidáció mértékét, míg mások csökkentik, csökkentve azt.

megérteni ezeket a feltételeket, lehetséges, hogy válaszoljon a kérdésre, hogy van elektrolízis.Ez a redox eljárás magában halad közvetlen áramot az elektrolit oldat és megszűnik a kibocsátás különböző termék elektródákat.

egyszerű telepítés, amelyet nevezhetünk elektrolizáló tartalmaz néhány összetevő:

• két poharat az elektrolit
• áramforrás;
• két elektróda van csatlakoztatva egymáshoz.

Az ipar használ egy sokkal összetettebb automatikus tervezési, amely lehetővé teszi, hogy megkapja nagyszámú termékek - elektrolízis fürdők.

Az elektrolízis folyamata meglehetősen bonyolult, feltéve, hogy számos elméleti törvények és átfolyik a fennálló rendet és szabályokat.Ahhoz, hogy helyesen megjósolni a kimenetelét, meg kell, hogy világosan megértse a törvényeket, és futólag lehetőségeket.

elméleti alapjai

A legfontosabb alapvető kanonokok, hogy tartsa az elektrolízis - jogszabályok Michael Faraday - a híres fizikus ismert munkája terén az elektromos áram és valamennyi kísérő folyamatokat.

összesen két szabályok, amelyek mindegyike leírja a lényege a folyamatok az elektrolízis.

első törvénye

első Faraday-törvény, a képlet van írva, mint m = ki * At, a következő.

anyag tömege kirakni az elektróda egyenesen arányos a villamos energia, amely áthaladt az elektrolit.

A képlet azt mutatja, hogy a m - a tömege az ügyet, azt - a jelenlegi, At - időt, amely alatt fogadták el.Van is egy érték K, amely az úgynevezett elektrokémiai egyenértékű vegyületet.Ez az érték függ a természet a vegyületet magát.Számszerűen, k az ömlesztett anyag, amely megjelent az elektróda áthaladva az elektrolit egységnyi elektromos töltés.

második szabály elektrolízis

második Faraday-törvény, amelynek képlete - m = M * I * At / n * F, a következő.Egy elektrokémiai egyenértékű vegyület (k) egyenesen arányos a moláris tömege és fordítottan arányos a vegyérték az anyag.

Ez a képlet eredménye visszavonását minden United.Ez rögzíti a lényege a második törvénye elektrolízis.M - moláris tömege a vegyület, I - áram erőssége, hiányzott a teljes folyamat, At - a teljes elektrolízis, F - a Faraday-állandó, n - elektronok, amelyek részt vesznek a folyamatban.Számuk egyenlő a felelős az ion, részt vesznek a folyamatban.

Faraday-törvény segít megérteni, mi az elektrolízis, és számítani a lehetséges hozam tömeg, a kívánt eredmény megjósolni, és befolyásolják a folyamat során.Ők alkotják az elméleti alapja az átalakulás.

koncepció az anód és a típusok

nagyon fontos, hogy az elektrolízis elektródákat.Az egész folyamat függ az anyag, amelyből készült, egyedi jellegét és tulajdonságait.Ezért úgy véljük, részletesebben egyes őket.

anód - plusz vagy pozitív elektródát.Ez az egyik, hogy csatlakozik a "+" pólus az áramellátás.Ennek megfelelően, hogy azt a elektrolit oldat fog mozogni a negatív ionok vagy anionok.Ők oxidálják itt egyre magasabb fokú oxidáció.

Ezért tudjuk felhívni egy kis ábrát, amely segít emlékezni anódos folyamatok: az anód "plus" - anionok - oxidáció.Így vannak két fő típusa az elektróda, attól függően, hogy melyik fog fordulni egy adott terméket.

1. oldhatatlan vagy inert anód.Az ilyen típusú tartalmaz egy elektródát, amely arra szolgál, csak át elektronok és oxidációs folyamatok, azonban nem fogyasztanak és nem oldjuk.Az ilyen anódok készült grafit, irídium, platina, szén, és így tovább.Ezekkel elektródák, a fémek lehet előállítani tiszta gázok (oxigén, hidrogén, klór, és így tovább).
2. oldható anódot.Amikor oxidatív folyamatok azt feloldja és befolyásolja a kimenetelét az elektrolízis.Az alapvető konstrukciós anyagok az ilyen típusú elektróda: nikkel, réz, kadmium, ólom, ón, cink és mások.Az ilyen anódok szükséges az elektrolitikus folyamat fémek, galvanoplasztikai, védőbevonat korrózió ellen, és így tovább.

A lényege az összes folyamat zajlik a pozitív elektród csökken annak biztosítása érdekében, hogy a kategória a leginkább elektronegatív a potenciális értékét az ionok.Ivot miért anionok hidrogén savak és a hidroxid-ionok, majd a víz, ha ez egy megoldás.Az oxigéntartalmú anionok egy vizes elektrolit oldat általában nem mentesíti az anódon, mint a víz teszi gyorsabb, felszabadító oxigént.

katód és annak jellemzőit

katód - egy negatív töltésű elektród (halmozódása miatt az elektronok által rá áthaladó elektromos áram).Ezért mozog a pozitív töltésű ionok - kationok, amelyek vetik alá csökkentése, azaz alacsonyabb oxidációs állapotban van.

Ugyancsak helyénvaló megjegyezni program: a katód "mínusz" - kation - hasznosítás.Mint egy anyag a katód is szolgálhat:

• rozsdamentes acél;
• réz;
• szén;
• sárgaréz;
• vas;
• alumínium és a különböző.

Ez ebben elektróda helyreáll egy tiszta fém vegyületek, amelyek az egyik fő módja, hogy őket az iparban.Az is lehetséges, a átadása elektronok az anód és a katód, és ha az első - oldható, annak ionok csökken a negatív elektród.Itt van egy helyreállítása kationok hidrogéngáz H2.Ezért a katód - az egyik legfontosabb része az általános rendszerében a folyamat az elektrolízis anyagok.

megolvasztott

szempontjából kémia beszámolási folyamat a egyenletet.Vele, akkor is képviseli az egész rendszer papíron és megjósolni a kimenetelét.A legfontosabb dolog, amit meg kell figyelni, hogy - jelenléte vagy hiánya vízi környezet és a típusa az anód (oldható vagy sem).

Ha szükséges, így a következő termékek: alkáli- és alkáliföldfémek, lúgok, alumínium, berillium, gázok oxigén-tartalmú anionok, akkor nem lehet kérdését az elektrolízis az elektrolit oldat.Csak olvad mert különben szükséges csatlakozásokat nem.Ezért az iparág gyakran szintetizálni ezeket az anyagokat, és ennek során a száraz, vízmentes sók és hidroxidok.

az egész egyenlet olvadék elektrolízis igen egyszerű és szabványos.Például, ha figyelembe vesszük, és jegyezzük meg a kálium-jodid, az űrlap a következő:

KI = K + + I-

katód (K) "-": K + 1. = R0

anód (A) '+':2I- - 2E = I20

eredménye: KI = K + I2.

Hasonlóképpen elektrolízis rögzített fém függetlenül annak potenciálja.

elektrolízis vizes oldatok

esetén elektrolit megoldások, az eredmény a folyamat egészen más.Hiszen a víz egyre aktív résztvevője.Azt is képes szétbontására ionokra és eltávolítjuk a elektródákat.Ezért ilyen esetekben fontos elektród potenciálja az ionok.A negatív értékek alatta, annál valószínűbb, minél gyorsabb oxidáció vagy redukció.

elektrolízis vizes oldatok azokat számos szabályok, amelyeket figyelembe kell emlékezni.

1. anód folyamatok: mentesítés csak anionok hidrogén-savak (kivéve hidrogén-fluorid).Ha egy oxigén-ion vagy fluorid ion, majd vizet lesznek oxidált oxigén felszabadítására.
2. Cathodic folyamatok fémek elektrokémiai feszültség tartomány (bezárólag alumínium) a katód nem lehet visszaállítani miatt magas kémiai aktivitás.Ez teszi a vizet, hogy engedje hidrogénatom.Fémek alumínium hidrogén felújított egyszerre vízzel egyszerű anyagok.Azok, amelyek után a hidrogén az elektrokémiai sorozat (alacsony aktivitás), könnyen csökkenthető az egyszerű anyagok.

Ha követi ezeket a szabályokat, akkor ábrázolják minden elektrolízis és kiszámítja hozamot.Abban az esetben, egy oldható anód áramkör változik, és válik sokkal bonyolultabb.

Elektrolízis sók

Ezeket az eljárásokat előállításához használt tiszta fémek és gázok, mivel ez a technológiailag egyszerű és gazdaságilag előnyös.Ezen túlmenően, a termék jön egy nagy tisztasági fokú, ami fontos.

például elektrolízis réz gyorsan beszerezhető azt egy tiszta formában egy oldat bármely sót.A leggyakrabban használt réz-szulfát vagy réz-szulfát (II) - CuSO4.

Hogyan olvad, és az oldatból a só nyerhető tiszta fém, amely oly szükséges szinte minden szektorban az elektrotechnika és fém tervezés.

érték és a pályázási folyamat

elektrolízis - egy nagyon fontos folyamat.Alapján az ilyen szükséges alapú műszaki műveletek:

1. fém finomítás.
2. electroextraction.
3. Galvanizálás.
4. Electrosynthesis.
5. korrózióálló bevonattal és mások.