Kas ir elektrolīze?

ilgu laiku, cilvēki nevarēja iegūt daudz tīru vielu brīvā formā.Kā, piemēram:

• metāli;
• sārmu;
• hlora;
• ūdeņradis;
• ūdeņraža peroksīds;
• organisko hloru un citi.

Viņi saņēma vai nu augsts piemaisījumu saturs, no kuriem nebija iespējams atbrīvoties no, vai ne sintezēts vispār.Bet savienojums ir ļoti svarīgi, izmantošanai rūpniecībā un sadzīvē.Tomēr, ar atklāšanas procesu, piemēram, elektrolīzes, problēma tika atrisināta ar milzīgu mērogā.Šodien tas tiek izmantots ne tikai sintēzē, bet arī daudziem citiem procesiem.

Kas ir elektrolīze?Kā tas notiek, daži no posmiem veidojas, kas ir galvenais šīs metodes priekšrocība, mēģināt saprast gaitu rakstu.

Kas ir elektrolīze?

Lai atbildētu uz šo jautājumu, mums vispirms jācenšas saprast terminoloģiju un daži fizikālās un ķīmiskās koncepcijas.

1. DC - specializētu plūsma elektroniem, ko emitē jebkurš elektroenerģijas avotu.
2. Elektrolīts - viela risinājums, kas spēj vadīt elektrību.
3. elektrodi - ieraksti par atsevišķiem materiāliem, savienoti ar elektrības pagājis caur sevi (anoda un katoda).
4. reducēšanās reakcijas - process, kurā izmaiņas oksidācijas dalībniekiem.Tas ir daži joni oksidētu un palielināt vērtību pakāpes oksidēšanās, bet citi tiek samazināti, samazinot to.

izprast visus šos terminus, ir iespējams atbildēt uz jautājumu, kas ir elektrolīze.Šis reducēšanās procesi, kas ietver izejot līdzstrāvu caur elektrolīta šķīdumu un tiek izbeigts ar atbrīvošanu dažādu produktu pie elektrodiem.

vienkārša uzstādīšana, ko var saukt par electrolyzer ietver dažas sastāvdaļas:

• divas glāzes ar elektrolīta;
• strāvas avotu;
• divi elektrodi ir savienotas viena ar otru.

Nozare izmanto daudz sarežģītāku automatizētu dizains, kas ļauj saņemt lielu skaitu produktu - elektrolīzes vannas.

elektrolīzes process ir diezgan sarežģīts, ievērojot vairākus teorētisko likumiem un plūst caur noteiktajā kārtībā un noteikumiem.Lai pareizi prognozēt iznākumu, jums ir nepieciešams, lai skaidri saprast visus likumus un iet iespējas.

teorētiskie pamati

Vissvarīgākie fundamentālas kanoniem, kas tur elektrolīzi - likumiem Michael Faraday - slavenais fiziķis pazīstams ar savu darbu jomā elektriskās strāvas un visiem tās pavada procesiem.

kopā divas noteikumiem, no kuriem katrs apraksta būtību procesiem elektrolīzi.

pirmais likums

pirmā Faradeja likums, formula tiek rakstīts kā m = kI * SHEET, ir šāds.

masa vielas izlādējies pie elektroda ir tieši proporcionāls elektroenerģiju, kas nodota caur elektrolītu.

Formula parāda, ka m - ir vielas masa, I - strāva, SHEET - laiks, kurā tas tika pieņemts.Ir arī vērtība k, kuru sauc par elektroķīmisko ekvivalentu savienojums.Šī vērtība ir atkarīgs no rakstura savienojuma pati.Skaitliski, k ir lielākā viela, kas tiek atbrīvots pēc elektroda, laižot caur elektrolīta ir vienība no elektriskā lādiņa.

Otrais noteikums elektrolīze

otrā Faradeja likums, formula, kas - m = M * I * SHEET / n * F, ir šāds.Elektroķīmiskās ekvivalents to, ka savienojuma (k) ir tieši proporcionāls tā molāro masu un apgriezti proporcionāla valence vielas.

Šī formula ir rezultāts atsaukšanas visu United.Tas atspoguļo būtību otrā likuma elektrolīze.M - molārā masa savienojumu, I - strāvas stiprumu, nokavēju visu procesu, SHEET - viss elektrolīze, F - Faradeja konstanti, n - elektroni, kas ir iesaistītas šajā procesā.To skaits ir vienāds ar maksu par jona, piedalīties šajā procesā.

Faradeja likums palīdz saprast, kas ir elektrolīzi, un aprēķināt iespējamo ražu svara, vēlamais rezultāts ir prognozēt un ietekmēt gaitu procesā.Tie veido teorētisko bāzi par transformāciju.

koncepcija anoda un veidi

ļoti svarīgi, lai būtu elektrolīzes elektrodus.Viss process ir atkarīgs no materiāla, no kura tie ir izgatavoti, to īpašo raksturu un īpašības.Tāpēc mēs uzskatām, detalizētāk katru no tiem.

anoda - plus vai pozitīvs elektrods.Tas ir viens, kas pievienojas "+" pole no strāvas padeves.Tādēļ, lai to no elektrolīta šķīduma ies negatīvo jonu vai anjonus.Viņi oksidēt šeit iegūt lielāku oksidēšanās.

Tāpēc, mēs varam izdarīt nedaudz diagramma, kas palīdzēs atcerēties anoda procesus: anoda "plus" - anjoni - oksidēšanos.Tātad, ir divi galvenie veidi elektroda, atkarībā no tā, kas savukārt konkrētu preci.

1. nešķīstoši vai inertas anoda.Šāda veida ietver elektrods kas kalpo tikai nodot elektronus un oksidācijas procesus, tomēr tas netiek patērēts, un nav izšķīdis.Šādas anodi ir izgatavoti no grafīta, irīdijs, platīns, oglekli un tā tālāk.Izmantojot šos elektrodus, metāli var ražot tīru gāzu (skābekļa, ūdeņraža, hlora un tā tālāk).
2. šķīstošie anodi.Kad oksidatīvo procesu viņš izšķīst un ietekmēt iznākumu elektrolīzi.Pamata konstrukcijas materiāliem šāda veida elektrodu: niķeļa, vara, kadmija, svina, alvas, cinka un citi.Šādu anodu nepieciešamajiem elektrolītiskā procesa metālu, Galvanoplastika, aizsargpārklājums pret koroziju un tā tālāk izmantošana.

Visu procesu, kas notiek pie pozitīvā elektroda būtība ir samazināts, lai nodrošinātu, ka kategoriju visvairāk electronegative par iespējamo vērtības joniem.Ivot kāpēc anjoni ūdeņradi skābes un hidroksīdu jonus, un pēc tam ūdeni, ja tas ir risinājums.Ar skābekli saturošu anjonu ar ūdens elektrolītu šķīdumu parasti nav jāpilda pie anoda, jo ūdens padara to ātrāku, atbrīvojot skābekli.

katodu un tās īpašības

katoda - ir negatīvi lādēts elektrods (sakarā ar uzkrāšanos elektroni par to, laižot elektrisko strāvu).Tas ir iemesls, kāpēc tas kustas uz pozitīvi lādētiem joniem - katjonu, kuros notiek samazināšana, t.i. zemāku oksidācijas stāvoklī.

Tāpat ir lietderīgi atcerēties shēma: katoda "mīnus" - katjonu - atveseļošanos.Kā materiāls katoda var kalpot:

• nerūsējošā tērauda;
• vara;
• oglekļa;
• brass;
• dzelzs;
• alumīnija un dažādi.

Tas ir tas elektrods tiek atjaunota un ir tīru metālu savienojumiem, kas ir viens no galvenajiem veidiem, kā iegūt tos šajā nozarē.Tas ir arī iespējams elektronu pārvietošana no anoda un katoda, un ja pirmais - šķīstošais, tās joni tiek samazināts par negatīvo elektrodu.Šeit ir atjaunošana katjonu uz ūdeņraža gāzes H2.Tāpēc, katoda - ir viena no svarīgākajām daļām vispārējā shēmā procesa elektrolīzes vielu.

elektrolīze izkausēta

ziņā ķīmija ziņošanas procesā ir tās vienādojums.Ar to, jūs varat pārstāvēt visu sistēmu uz papīra un prognozēt iznākumu.Vissvarīgākā lieta, jums vajadzētu pievērst uzmanību - esamību vai neesamību ūdens vidē un no anoda tipa (šķīstoša vai ne).

Ja nepieciešams, lai iegūtu šādus produktus: sārmu un sārmzemju metāli, sārmi, alumīnijs, beriliju, gāzes no skābekli saturošu anjonu, tad tur var būt jautājums par elektrolīzi elektrolīta šķīdumu.Tikai izkausēt jo citādi nepieciešamie pieslēgumi neizdoties.Tieši tāpēc nozare bieži sintezēt šīs vielas, izmantojot savu sausa bezūdens sāļi un hidroksīdi.

visa vienādojums kausējuma elektrolīzes ir diezgan vienkāršs un standarta.Piemēram, ja mēs uzskatām, un reģistrēt to kālija jodīda, forma būs šādi:

Ki = K + + I-

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

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

rezultāts: Ki = K + I2.

Līdzīgi elektrolīze reģistrē jebkuru metālu, neatkarīgi no tā elektroda potenciālu.

elektrolīze ūdens šķīdumu

gadījums elektrolītu šķīdumu, iznākums process būs diezgan atšķirīga.Galu galā, ūdens kļūst aktīvs dalībnieks.Tas ir arī spēj nošķirt uz joniem un atbrīvots no elektrodiem.Tāpēc šādos gadījumos svarīgi elektroda potenciāls joniem.Negatīvās vērtības zem tās, jo lielāka ir iespēja, ka straujāka oksidācijas vai samazināšanu.

elektrolīze no ūdens šķīdumiem ir pakļauta vairākiem noteikumiem, kas jāatceras.

1. anoda procesi: izdalījumi tikai anjonus ūdeņraža skābes (izņemot fluorūdeņražskābi).Ja skābekļa jonu vai fluorīda jona, pēc tam ūdens tiek oksidēts, lai atbrīvotu skābekli.
2. katoda procesi ir metāli elektroķīmiskās sprieguma diapazons (līdz un ieskaitot alumīnija) uz katoda nevar atjaunot sakarā ar augstu ķīmisko aktivitāti.Tas padara ūdeni, lai atbrīvotu ūdeņradi.Metālu no alumīnija, kas ūdeņradi atjaunota vienlaicīgi ar ūdeni uz vienkāršiem vielām.Tie, kas ir pēc tam, kad ūdeņraža elektroķīmiskās sērija (zema aktivitāte), ir viegli samazina līdz vienkāršām vielām.

Ja jūs ievērot šos noteikumus, mēs varam attēlot jebkuru elektrolīzi un aprēķināt ienesīgumu.Gadījumā, ja šķīstošā anoda ķēdes mainās un kļūst daudz sarežģītāks.

elektrolīzes sāļi

Šie procesi tiek izmantotas, lai ražotu tīru metālu un gāzes, kā tas ir tehnoloģiski vienkāršs un ekonomiski izdevīgi.Turklāt produkti ir ar augstu tīrības pakāpi, kas ir svarīgi.

piemērs, elektrolīzes no vara var ātri iegūt to tīrā veidā no šķīduma jebkura sāls.Visbiežāk izmanto vara sulfāta vai vara sulfāts (II) - CuSO4.

Kā kust, un no risinājums sāls var iegūt tīru metāla, kas ir tik nepieciešama praktiski visās nozarēs elektrotehnikas un metāla inženierzinātnēs.

vērtība un pieteikšanās procesu

Elektrolīze - ļoti svarīgs process.Pamatojoties uz šādu nepieciešams, ņemot tehnisko darbību kā:

1. Metāla apstrādes.
2. electroextraction.
3. Elektrogalvanizācija.
4. Electrosynthesis.
5. antikorozijas pārklājums un citi.