Kas yra elektrolizė?

ilgą laiką, žmonės negalėjo gauti grynų medžiagų daug į laisvos formos.Tokie kaip pavyzdžiui:

• metalai;
• šarmų;
• chloro;
• vandenilio;
• vandenilio peroksidas;
• organinių chloro ir kt.

Jie gavo arba didelį kiekį priemaišų, iš kurios jis buvo neįmanoma atsikratyti, ar ne susintetinti ne visiems.Tačiau ryšys yra labai svarbu, skirtas naudoti pramonėje ir kasdienio gyvenimo.Tačiau, su proceso atradimas, pavyzdžiui, elektrolize, problema buvo sprendžiama dideliu mastu.Šiandien ji yra naudojama ne tik sintezės, bet taip pat ir daugeliui kitų procesus.

Kas yra elektrolizė?Kaip tai atsitinka, kai fazių suformuotų, koks yra pagrindinis šio metodo privalumas, pabandykite suprasti straipsnio kursą.

Kas yra elektrolizė?

Norint atsakyti į šį klausimą, pirmiausia turėtume siekti suprasti terminologiją ir kai pagrindines fizines ir chemines sąvokas.

1. DC - nukreipta srautas skleidžia bet elektros šaltinio elektronų.
2. elektrolitų - medžiagos tirpalas, kuris galėtų atlikti elektrą.
3. elektrodai - įrašai apie tam tikrų medžiagų, sujungti į elektros ėjo per save (anodo ir katodo).
4. redokso reakcijos - tai procesas, kurio metu į oksidacijos dalyvių pasikeitimas.Tai yra, kai jonai oksiduojasi ir padidinti oksidacijos laipsnis vertę, o kiti yra sumažintas, nuleisti jį.

suprasti visus šiuos terminus, tai galima atsakyti į klausimą, kuris elektrolizės.Ši redokso procesas, susidedantis iš artimųjų srovę per elektrolitų tirpalo ir yra nutraukiama dėl skirtingų produktų išleidimui esant elektrodų.

paprastas montavimas, kurie gali būti vadinamas Elektrolizer apima keletą dalių:

• dvi stiklines su elektrolitu;
• srovės šaltinis;
• du elektrodai yra sujungtos viena su kita.

pramonė naudoja daug sudėtingesnė automatizuoto projektavimo, leidžianti gauti daug produktų - elektrolizės vonias.

elektrolizės procesas yra gana sudėtingas, atsižvelgiant į teorinių įstatymų skaičiaus ir teka per nustatytą tvarką ir taisykles.Norėdami teisingai prognozuoti rezultatus, jums reikia aiškiai suprasti visus įstatymus ir pakeleivingi galimybes.

teoriniai pagrindai

Svarbiausi pagrindinės kanonus, kurie laiko Elektrolizė - Michael Faraday derinimas - garsus fizikas žinomas už savo darbą su elektros srovės ir visų jos pridedamuose procesų srityje.

iš viso dvi taisyklės, kurių kiekvienas apibūdina į elektrolizės procesų esmę.

pirmasis įstatymas

pirmojo Faradėjaus dėsnis, formulė yra parašyta, kaip m = Ki * Δt, yra taip.

masė medžiagos išleidžiamos, tuo elektrodo yra tiesiogiai proporcingas elektros energijos, kuriai praleidžiamas pro elektrolitu.

Formulė rodo, kad M - yra dalelių masė, aš - srovė, Δt - laikas, per kurį ji buvo perduota.Taip pat yra vertė k, kuris yra vadinamas elektrocheminis ekvivalentas junginys.Ši vertė priklauso nuo paties junginio pobūdžio.Skaitmeninio, k yra birių medžiaga, kuri yra išleistas tuo elektrodo, einančios per elektrolito yra elektros krūvio vienetas.

Antroji taisyklė elektrolizės

antrojo Faradėjaus dėsnis, formulė, iš kurių - M = M * I * Δt / n * F, yra taip.Elektrocheminis ekvivalentas junginio (k) yra tiesiogiai proporcingas jo molinė masė ir atvirkščiai proporcingas medžiagos valentingumas.

Ši formulė yra iš visų Jungtinių panaikinimo rezultatas.Jis fiksuoja antrojo teisę elektrolize esmę.M - molinė masė junginys, I - srovės stiprumo, praleistų visą procesą, Δt - visa elektrolizė, F - Faradėjaus konstanta, n - elektronų, kurie dalyvauja šiame procese.Jų skaičius yra lygus jono mokestį, dalyvauti procese.

Faradėjaus dėsnis padeda suprasti, kas yra elektrolizė, ir apskaičiuoti galimą derlių masės, norimas rezultatas yra prognozuoti ir įtakoti proceso eigą.Jie sudaro teorinį pagrindą transformacijas.

koncepcija anodo ir tipai

labai svarbu turėti elektrolizės elektrodus.Visas procesas yra priklausomas nuo medžiagos, iš kurios jie yra pagaminti, jų specifinį pobūdį ir savybes.Todėl, manome išsamiau kiekvieno iš jų.

anodo - plius arba teigiamas elektrodas.Kad yra vienas, kad prisijungia prie "+" stulpą kad elektros energijos tiekimo.Atitinkamai, į jį iš elektrolito tirpalu judės neigiamus jonus arba anijonus.Jie oksiduojasi čia vis didesnę oksidacijos.

Taigi, mes galime padaryti šiek tiek diagramą, kuri padės prisiminti, anodinio procesus: anodų "plius" - anijonus - oksidacija.Taigi, yra dviejų pagrindinių tipų elektrodo, priklausomai nuo to, kuris savo ruožtu tam tikrą produktą.

1. netirpsta ar inertinių anodo.Toks tipas apima elektrodu, kurį tiekiama: tik perkelti elektronus ir oksidacijos procesus, tačiau jis nėra vartojama, o ne likviduota.Tokie anodai, yra pagaminti iš grafito, iridžio, platinos, anglies dioksido ir taip toliau.Naudojant šiuos elektrodus, metalai gali būti gaminamas grynų dujų (deguonis, vandenilio, chloro, ir taip toliau).
2. tirpūs anodai.Kai oksidacinis procesai jis ištirpsta ir įtakos elektrolizės rezultatus.Pagrindinės medžiagos, iš kurių gaminamos šios rūšies elektrodai: nikelio, vario, kadmio, švino, alavo, cinko ir kt.Tokių anodai reikalingų elektrolitinio proceso metalų, electroforming, apsauginės dangos nuo korozijos ir tt naudojimas.

visus procesus, vykstančius ne teigiamo elektrodo esmė yra sumažintas, siekiant užtikrinti, kad labiausiai Elektroujemny galimo vertės jonų kategorijas.Ivot kodėl anijonų vandenilio rūgštys ir hidroksidą jonus, o tada vandenį, jei jis yra sprendimas.Deguonies, kurių sudėtyje yra anijonų vandeninio tirpalo elektrolitus paprastai neturi vykdyti tuo anodo, kaip vanduo daro jį greičiau, išskiria deguonį.

katodo ir jos charakteristikos

katodo - yra neigiamo krūvio elektrodas (dėl elektronų ant jo kaupimosi, išlaikydami elektros srovę).Tai kodėl jis juda į teigiamą krūvį jonais - katijonų, kurie patyrė mažinimas, t.y. mažesnę oksidacijos.

Taip pat tikslinga prisiminti schemą: a katodo "minus" - kacijos - atsigavimą.Kaip už katodo gali tarnauti medžiagos:

• nerūdijančio plieno;
• varis;
• anglis;
• žalvario;
• geležies;
• aliuminio ir kiekvienas.

Būtent šis elektrodas tinkamai išvalyta metalų junginių, kuris yra vienas iš pagrindinių būdų, kaip gauti juos pramonėje.Taip pat yra galimybė elektronų perdavimas nuo anodo į katodo, ir, jei pirmasis - tirpus, jo jonai yra sumažintas dėl neigiamo elektrodu.Čia yra katijonų vandenilio dujų H2 atstatymas.Todėl, katodo - yra vienas iš svarbiausių dalių bendros struktūros elektrolizės medžiagų procese.

elektrolizės išlydytos

kalbant apie chemija atskaitomybės procesu turi savo lygtį.Su juo jūs galite atstovauti visai sistemai ant popieriaus ir prognozuoti rezultatus.Svarbiausias dalykas, kurį turėtų atkreipti dėmesį į - buvimą ar nebuvimą vandens aplinkai ir anodo tipą (tirpios ar ne).

Jei reikia, kad gautų šiuos produktus: šarminių ir žemės šarminių metalų, šarmai, aliuminio, berilį dujos iš deguonies, kurių sudėtyje yra anijonų, tada yra, gali būti klausimas apie elektrolito tirpalo elektrolize.Tiesiog išlydyti nes kitaip reikalingi jungtys nepavyks.Štai kodėl pramonė dažnai sintetinti šių medžiagų, naudojant jų sauso bevandenio druskos ir hidroksidai.

visas lygtis lydalo elektrolize yra gana paprastas ir standartinis.Pavyzdžiui, jei mes manome, ir įrašyti jį kalio jodido, forma bus taip:

Ki = k + + I-

katodo (K) "-": K + 1st = R0

anodo (A) "+":2I- - 2e = I20

rezultatai: Ki = K + I2.

Panašiai elektrolizės registruojama bet kokį metalą, nepriklausomai nuo jo elektrodo potencialą.

elektrolizės vandeninių tirpalų

elektrolitui sprendimų atveju, proceso rezultatas bus gana skirtingi.Galų gale, vanduo tampa aktyviu dalyviu.Taip pat yra pajėgi disocijacija į jonais, ir išleidžiamas iš elektrodų.Todėl tokiais atvejais svarbu elektrodas potencialas jonais.Neigiamas vertės Žemiau, tuo labiau tikėtina, spartesnis oksidacijos ar redukcijos.

elektrolizės vandeninių tirpalų yra taikomos kelios taisyklės, kurios reikėtų nepamiršti.

1. anodo procesai: iškrovos tik anijonus vandenilio rūgštys (išskyrus vandenilio fluorido).Jei deguonies jonų arba fluorido jonų, tada vanduo bus oksiduotas išlaisvinti deguonį.
2. Katodinės procesai yra metalų elektrocheminės įtampos diapazonas (iki ir įskaitant aliuminio) ant katodo negali būti grąžintas dėl didelio cheminio aktyvumo.Tai leidžia vandens, kad paleistų vandenilį.Metalai iš aliuminio ir vandenilio atkurta tuo pačiu metu su vandeniu, kad būtų paprastų medžiagų.Tie, kurie yra, po vandeniliu, elektrocheminės serija (mažo aktyvumo), yra lengvai sumažintas iki paprastų medžiagų.

Jei laikysitės šių taisyklių, galime pavaizduoti bet kokį elektrolizę ir apskaičiuoti pelningumą.Tuo atveju, kai tirpaus anodo grandinės atveju skiriasi ir tampa daug sudėtinga.

Elektrolizė druskos

Šie procesai yra naudojami gaminti gryną metalų ir dujas, nes tai yra technologiškai paprasta ir ekonomiškai naudingas.Be to, produktai yra su didelio grynumo, kuris yra svarbus.

pavyzdys, elektrolizės vario gali greitai gauti jį grynu pavidalu iš bet druskos tirpalu.Dažniausiai naudojamas vario sulfato arba vario sulfato (II) - CuSO4.

Kaip išlydyti ir iš druskos tirpalo galima išgauti gryną metalą, kuris yra taip reikalinga beveik visose elektrotechnikos ir metalo inžinerijos sektoriuose.

vertė ir taikymo procesas

Elektrolizė - labai svarbus procesas.Remiantis tokiais būtinais pagrįstų techninių operacijų pagrindu, kaip:

1. metalo perdirbėjams.
2. electroextraction.
3. Galvanoplastinis.
4. Electrosynthesis.
5. antikorozinis padengimas ir kiti.