Apa elektrolisis?

lama, orang tidak bisa mendapatkan banyak zat murni dalam bentuk bebas.Seperti misalnya: logam

• ;Alkali
• ;
• klorin;
• hidrogen;
• hidrogen peroksida;
• klorin organik dan lain-lain.

Mereka menerima baik kandungan kotoran, dari yang tidak mungkin untuk menyingkirkan, atau tidak disintesis sama sekali.Tapi koneksi sangat penting untuk digunakan dalam industri dan kehidupan sehari-hari.Namun, dengan ditemukannya proses seperti elektrolisis, masalah ini diselesaikan oleh skala besar.Hari ini digunakan tidak hanya untuk sintesis tetapi juga untuk banyak proses lainnya.

Apa elektrolisis?Seperti yang terjadi, beberapa fase yang terbentuk, apa keuntungan utama dari metode ini, mencoba untuk memahami jalannya artikel.

Apa elektrolisis?

Untuk menjawab pertanyaan ini, pertama kita harus berusaha untuk memahami terminologi dan beberapa konsep fisik dan kimia.

1. DC - aliran diarahkan elektron yang dipancarkan oleh sumber listrik.
2. Elektrolit - solusi zat yang mampu menghantarkan listrik.
3. elektroda - catatan bahan tertentu, saling berhubungan listrik melewati itu sendiri (anoda dan katoda).Redoks reaksi
4. - suatu proses dimana perubahan peserta oksidasi.Artinya, beberapa ion mengoksidasi dan meningkatkan nilai dari tingkat oksidasi, sementara yang lain berkurang, menurunkan itu.

memahami semua istilah-istilah ini, adalah mungkin untuk menjawab pertanyaan yang elektrolisis.Proses redoks ini terdiri melewati arus langsung melalui larutan elektrolit dan diakhiri dengan pelepasan produk yang berbeda pada elektroda.

instalasi sederhana, yang bisa disebut electrolyzer termasuk beberapa komponen:

• dua gelas dengan elektrolit;
• sumber arus;
• dua elektroda terhubung satu sama lain.

industri ini menggunakan desain otomatis jauh lebih kompleks, yang memungkinkan untuk menerima sejumlah besar produk - mandi elektrolisis.

Proses elektrolisis agak rumit, dikenakan sejumlah undang-undang teoritis dan mengalir melalui tatanan yang mapan dan aturan.Untuk benar memprediksi hasilnya, Anda perlu memahami dengan jelas semua hukum dan pilihan yang lewat.

Yayasan Teoritis

Kanon-kanon yang paling penting mendasar yang memegang elektrolisis - hukum Michael Faraday - fisikawan terkenal dikenal untuk karyanya di bidang arus listrik dan semua proses yang menyertainya.Total

dari dua aturan, yang masing-masing menggambarkan esensi dari proses dalam elektrolisis.Hukum

hukum pertama

pertama Faraday, rumus ditulis sebagai m = kI * AT, adalah sebagai berikut.

massa zat habis di elektroda berbanding lurus dengan listrik, yang melewati elektrolit.

Rumus menunjukkan bahwa m - adalah massa dari masalah ini, saya - saat ini, AT - waktu selama itu disahkan.Ada juga k nilai, yang disebut senyawa setara elektrokimia.Nilai ini tergantung pada sifat dari senyawa itu sendiri.Numerik, k adalah substansi massal, yang dirilis pada elektroda dengan melewati elektrolit unit muatan listrik.

kedua aturan elektrolisis

hukum kedua Faraday, rumus yang - m = M * I * AT / n * F, adalah sebagai berikut.Sebuah setara elektrokimia senyawa (k) berbanding lurus dengan massa molar dan berbanding terbalik dengan valensi zat.

Formula ini merupakan hasil penarikan semua Inggris.Ini menangkap esensi dari hukum kedua elektrolisis.M - massa molar dari senyawa, I - kekuatan arus, merindukan seluruh proses, AT - seluruh elektrolisis, F - Faraday konstan, n - elektron yang terlibat dalam proses.Jumlah mereka adalah sama dengan muatan ion, berpartisipasi dalam proses tersebut.Hukum

Faraday membantu untuk memahami apa yang elektrolisis, dan untuk menghitung kemungkinan hasil berat, hasil yang diinginkan adalah untuk memprediksi dan mempengaruhi jalannya proses.Mereka merupakan dasar teoritis dari transformasi.Konsep

dari anoda dan jenis

sangat penting untuk memiliki elektroda elektrolisis.Seluruh proses tergantung pada bahan dari mana mereka dibuat, sifat dan sifat khusus mereka.Oleh karena itu, kami mempertimbangkan secara lebih rinci masing-masing.

Anoda - plus atau elektroda positif.Itu adalah salah satu yang bergabung dengan '+' tiang listrik.Dengan demikian, untuk itu dari larutan elektrolit akan bergerak ion negatif atau anion.Mereka akan mengoksidasi sini mendapatkan gelar yang lebih tinggi dari oksidasi.

Oleh karena itu, kita bisa menggambar diagram kecil yang akan membantu mengingat proses anodik: anoda "plus" - anion - oksidasi.Dengan demikian, ada dua jenis utama dari elektroda, tergantung pada yang akan berubah produk tertentu.

1. larut atau lembam anoda.Jenis tersebut meliputi elektroda yang berfungsi hanya untuk mentransfer elektron dan proses oksidasi, namun tidak dikonsumsi dan tidak terlarut.Anoda tersebut terbuat dari grafit, iridium, platinum, karbon dan sebagainya.Menggunakan elektroda ini, logam dapat diproduksi dalam gas murni (oksigen, hidrogen, klorin dan sebagainya).Anoda larut
2. .Ketika proses oksidatif ia larut dan mempengaruhi hasil elektrolisis tersebut.Bahan dasar konstruksi untuk jenis elektroda: nikel, tembaga, kadmium, timah, timah, seng dan lain-lain.Penggunaan anoda tersebut diperlukan untuk logam proses elektrolisis, electroforming, lapisan pelindung terhadap korosi dan sebagainya.

Inti dari semua proses yang terjadi pada elektroda positif berkurang untuk memastikan bahwa kategori yang paling elektronegatif dari nilai potensial dari ion.Ivot mengapa anion asam hidrogen dan ion hidroksida, dan kemudian air, jika solusi.Oksigen yang mengandung anion dalam larutan elektrolit berair umumnya tidak debit pada anoda, seperti air membuatnya lebih cepat, melepaskan oksigen.

katoda dan karakteristiknya

katoda - adalah elektroda bermuatan negatif (karena akumulasi elektron di atasnya dengan melewatkan arus listrik).Inilah sebabnya mengapa bergerak ke ion bermuatan positif - kation yang mengalami penurunan, yaitu keadaan oksidasi yang lebih rendah.

Hal ini juga sesuai untuk mengingat skema: katoda "minus" - kation - pemulihan.Sebagai bahan untuk katoda dapat melayani:

• stainless steel;
• tembaga;
• karbon;
• kuningan;
• besi;
• aluminium-galanya.

Hal ini pada elektroda ini dikembalikan ke senyawa logam bersih, yang merupakan salah satu cara utama untuk mendapatkan mereka di industri.Hal ini juga memungkinkan transfer elektron dari anoda ke katoda, dan jika yang pertama - larut, ion-nya dikurangi pada elektroda negatif.Berikut adalah pemulihan kation untuk H2 gas hidrogen.Oleh karena itu, katoda - adalah salah satu bagian yang paling penting dalam skema umum dari proses elektrolisis zat.

elektrolisis lelehan hal

dari proses pelaporan kimia memiliki persamaan nya.Dengan itu, Anda dapat mewakili seluruh skema di atas kertas dan memprediksi hasilnya.Yang paling penting Anda harus memperhatikan - tidaknya lingkungan air dan jenis anoda (larut atau tidak).

Jika perlu untuk mendapatkan produk-produk berikut: logam alkali dan alkali tanah, alkali, aluminium, berilium, gas dari mengandung oksigen anion, maka bisa ada pertanyaan tentang elektrolisis larutan elektrolit.Hanya meleleh karena koneksi jika tidak diperlukan gagal.Itu sebabnya industri sering mensintesis zat ini, menggunakan garam anhidrat kering dan hidroksida.

seluruh persamaan elektrolisis lelehan cukup sederhana dan standar.Sebagai contoh, jika kita mempertimbangkan dan merekamnya untuk kalium iodida, bentuk akan menjadi sebagai berikut:

KI = K + + I-

katoda (K) "-": K + 1 = R0

anoda (A) '+':2I- - 2e = I20

Hasil dari: KI = K + I2.

Demikian elektrolisis dicatat logam apapun terlepas dari potensial elektroda-nya.

elektrolisis larutan air

kasus larutan elektrolit, hasil dari proses akan sangat berbeda.Setelah semua, air menjadi peserta aktif.Hal ini juga mampu memisahkan menjadi ion dan keluar dari elektroda.Oleh karena itu, dalam kasus seperti potensial elektroda penting dari ion.Nilai-nilai negatif di bawah itu, semakin besar kemungkinan oksidasi yang lebih cepat atau pengurangan.

elektrolisis larutan air tunduk pada beberapa aturan, yang harus diingat.Proses anoda

1. : debit hanya anion asam hidrogen (kecuali fluorida).Jika ion oksigen atau ion fluoride, maka air akan teroksidasi untuk melepaskan oksigen.Proses
2. katodik adalah logam dalam rentang tegangan elektrokimia (sampai dengan dan termasuk aluminium) pada katoda tidak dapat dikembalikan karena aktivitas kimia tinggi.Hal ini membuat air untuk melepaskan hidrogen.Logam dari aluminium untuk hidrogen dipulihkan bersamaan dengan air untuk zat sederhana.Mereka yang setelah hidrogen dalam seri elektrokimia (aktivitas rendah), mudah direduksi menjadi zat sederhana.

Jika Anda mengikuti aturan ini, kita dapat menggambarkan elektrolisis apapun dan menghitung hasil.Dalam kasus sirkuit anoda larut bervariasi dan menjadi jauh lebih rumit.

Elektrolisis garam

proses ini digunakan untuk menghasilkan logam murni dan gas, karena ini adalah teknologi sederhana dan menguntungkan secara ekonomi.Selain itu, produk datang dengan tingkat tinggi kemurnian, yang penting.

contoh, elektrolisis tembaga cepat bisa mendapatkannya dalam bentuk murni dari larutan garam apapun.Yang paling umum digunakan tembaga sulfat atau tembaga sulfat (II) - CuSO4.

Bagaimana mencair, dan dari larutan garam dapat diekstraksi logam murni, yang sangat diperlukan di hampir semua sektor teknik elektro dan teknik logam.

nilai dan aplikasi proses

Elektrolisis - sebuah proses yang sangat penting.Atas dasar operasi teknis seperti yang diperlukan berdasarkan sebagai:

1. logam penyulingan.
2. electroextraction.
3. Electroplating.
4. Electrosynthesis.
5. lapisan anti korosi dan lain-lain.