Hva er elektrolyse?

lang tid, kunne folk ikke får mye av rene stoffer i fri form.Slik som for eksempel:

• metaller;
• alkali;
• klor;
• hydrogen;
• hydrogen peroxide;
• organisk klor og andre.

De fikk enten et høyt innhold av urenheter, der var det umulig å bli kvitt, eller ikke syntetisert i det hele tatt.Men tilkoblingen er svært viktig for bruk i industrien og hverdagsliv.Men med oppdagelsen av en prosess, slik som elektrolyse, ble problemet løst ved en stor skala.I dag brukes det ikke bare for syntese, men også for mange andre prosesser.

Hva er elektrolyse?Når det skjer, noen av fasene dannet, hva er den viktigste fordelen med denne metoden, kan du prøve å forstå løpet av artikkelen.

Hva er elektrolyse?

å besvare dette spørsmålet, må vi først forsøke å forstå terminologien og noen grunnleggende fysiske og kjemiske begreper.

1. DC - en rettet strøm av elektroner som sendes ut fra en hvilken som helst kilde til elektrisitet.
2. Elektro - stoffet løsning som er i stand til å lede strøm.
3. elektroder - registreringer av visse materialer, sammenkoblet til elektrisitet gått gjennom selv (anoden og katoden).
4. redoksreaksjon - en prosess der en endring i oksidasjons deltakere.Det vil si noen ioner oksidere og øke verdien av graden av oksydasjon, mens andre er redusert, redusere den.

forstå alle disse vilkårene, er det mulig å svare på spørsmålet som er elektrolyse.Denne redox fremgangsmåten omfatter å føre en likestrøm gjennom elektrolytten og oppløsningen blir avsluttet ved frigjøring av ulike produkter ved elektrodene.

enkel installasjon, som kan kalles elektrolysør inneholder noen komponenter:

• to glass med elektrolytten;
• gjeldende kilde;
• to elektroder er forbundet med hverandre.

Industrien bruker en mye mer integrert design, slik at for å få et stort antall produkter - elektrolyse bad.

Elektrolyse Prosessen er ganske komplisert, i henhold til en rekke teoretiske lover og strømmer gjennom den etablerte orden og regler.Å tippe utfallet, må du forstå alle lover og pasningsalternativer.

teoretiske grunnlaget for

De viktigste grunnleggende kanoner som holder elektrolyse - lovene av Michael Faraday - den berømte fysikeren kjent for sitt arbeid innen elektrisk strøm og alle tilhørende prosesser.

totalt to regler, som hver beskriver essensen av prosessene i elektrolysen.

første loven

første Faradays lov, er formelen skrevet som m = Ki * At, er som følger.

massen av substans fjernet ved elektroden er direkte proporsjonal med den strøm, som føres gjennom elektrolytten.

Formelen viser at m - er massen av saken, I - strøm, At - tid i løpet av hvilken den ble passert.Det er også en verdi k, som kalles den elektrokjemiske ekvivalent forbindelse.Denne verdien avhenger av arten av forbindelsen selv.Numerisk er k bulk substans, som frigjøres ved elektroden ved å passere gjennom elektrolytten er en enhet av elektrisk ladning.

andre regelen elektrolyse

andre Faradays lov, formelen som - m = M * I * At / n * F, er som følger.En elektrokjemisk ekvivalent av forbindelsen (k) er direkte proporsjonal med dens molekylvekt og omvendt proporsjonal med valensen av stoffet.

Denne formelen er et resultat av tilbaketrekking av alle United.Det fanger essensen av den andre loven om elektrolyse.M - molar masse av forbindelsen, I - strømstyrken, savnet hele prosessen, At - hele elektrolysen, F - Faradays konstant, n - elektroner som er involvert i prosessen.Deres antall er lik ladningen av ionet, delta i prosessen.

Faradays lov bidrar til å forstå hva som er elektrolyse, og for å beregne den mulige utbytte på vektbasis, er det ønskede resultat for å forutsi og påvirke prosessens forløp.De utgjør det teoretiske grunnlaget for de transformasjoner.

begrepet anoden og hvilke typer

svært viktig å ha elektrolyse elektroder.Hele prosessen er avhengig av det materialet som de er laget, deres spesifikke natur og egenskaper.Derfor anser vi nærmere hver av dem.

Anode - pluss eller positiv elektrode.Det er en som slutter seg til "+" pol av strømforsyningen.Følgelig vil i den fra elektrolyttoppløsningen beveger negative ioner eller anioner.De vil oksidere her å få en høyere grad av oksidasjon.

Derfor kan vi tegne et lite diagram som vil hjelpe huske anodiske prosesser: en anode "pluss" - anioner - oksidasjon.Således er det to hovedtyper av elektroden, avhengig av hva som vil slå et bestemt produkt.

1. uløselig eller inert anode.Slike type omfatter en elektrode som bare tjener til å overføre elektroner og oksidasjonsprosessene, men det er ikke forbrukes, og ikke oppløst.Slike anoder er laget av grafitt, iridium, platina, karbon og så videre.Ved hjelp av disse elektroder, kan metallene bli produsert i rene gasser (oksygen, hydrogen, klor og så videre).
2. løselig anoder.Når oksidative prosesser han oppløser og påvirke utfallet av elektrolyse.De grunnleggende konstruksjonsmaterialene for denne type elektrode: nikkel, kobber, kadmium, bly, tinn, sink og andre.Anvendelsen av slike anoder som er nødvendige for den elektrolytiske prosess metaller, electro, beskyttende belegg mot korrosjon, og så videre.

Essensen i alle prosesser som finner sted ved den positive elektrode er redusert for å sikre at kategorien av de mest elektro av den potensielle verdien av ionene.Ivot hvorfor anioner hydrogensyrer og hydroksydioner, og deretter vann, hvis det er en løsning.De oksygenholdige anioner i en vandig elektrolyttoppløsning generelt ikke tømmes ved anoden, som vann gjør det raskere og frigjør oksygen.

katode og dens egenskaper

katode - er et negativt ladet elektrode (på grunn av opphopning av elektroner på det ved å sende en elektrisk strøm).Dette er grunnen til at den beveger seg til de positivt ladede ioner - kationer som gjennomgår reduksjon, dvs. lavere oksidasjonstall.

Det er også aktuelt å huske ordningen: en katode "minus" - kation - utvinning.Som et materiale for katoden kan tjene:

• rustfritt stål;
• kobber;
• karbon;
• messing;
• jern;
• aluminium og enhver.

Det er på denne elektroden er gjenopprettet til en ren metallforbindelser, som er en av de viktigste måtene å få dem i næringen.Det er også mulig overføring av elektroner fra anoden til katoden, og hvis den første - løselige, er dens ioner reduseres på den negative elektrode.Her er en gjenopprettelse av kationer til hydrogengass H2.Derfor er en katode - er en av de viktigste delene i det generelle skjema av elektrolyseprosessen stoffer.

elektrolyse av smeltet

gjelder kjemi rapporteringsprosessen har sin ligning.Med det kan du representere hele ordningen på papir og forutsi utfallet.Det viktigste man bør ta hensyn til - i nærvær eller fravær av vann miljø og typen av anoden (oppløselig eller ikke).

Hvis det er nødvendig for å oppnå de følgende produkter: alkali- og jordalkalimetaller, alkalier, aluminium, beryllium, gasser fra oksygenholdige anioner, så det kan være et spørsmål om elektrolyse av elektrolyttoppløsningen.Bare smelter fordi ellers nødvendige tilkoblinger mislykkes.Det er derfor i bransjen ofte syntetisere disse substansene, ved hjelp av deres tørre vannfrie salter og hydroksyder.

hele ligningen for smelteelektrolyse er ganske enkel og standard.For eksempel, hvis vi tenker på og ta det opp for kaliumjodid, form vil være som følger:

KI = K + + I-

katode (K) "-": K + første = R0

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

Utfall av: KI = K + I2.

Tilsvar elektrolyse blir registrert noe metall uavhengig av elektrodepotensial.

elektrolyse av vandige løsninger

tilfelle av elektrolyttløsninger, vil utfallet av prosessen være ganske annerledes.Tross alt, er vann bli en aktiv deltaker.Det er også i stand til å dissosiere til ioner og slippes ut fra elektrodene.Derfor, i slike tilfeller viktig elektrodepotensial av ionene.De negative verdier under det, jo mer sannsynlig er det raskere oksidasjon eller reduksjon.

elektrolyse av vandige løsninger er underlagt flere regler, som skal bli husket.

1. anode prosesser: utflod bare anioner hydrogen syrer (unntatt flussyre).Hvis et oksygenion eller fluorid-ion, deretter vann vil bli oksydert for å frigjøre oksygen.
2. Katodisk prosesser er metaller i den elektrokjemiske spenningsområde (opp til og med aluminium) på katoden, kan ikke gjenopprettes på grunn av den høye kjemiske aktivitet.Dette gjør at vannet for å frigjøre hydrogen.Metaller fra aluminium til hydrogen restaurert samtidig med vann til enkle stoffer.De som er efter hydrogen i den elektrokjemiske serie (lav aktivitet), blir lett redusert til de enkle stoffer.

Hvis du følger disse reglene, kan vi skildre noen elektrolyse og beregne avkastning.I tilfelle av en oppløselig anode krets varierer og blir mye mer komplisert.

Elektrolyse salter

Disse prosessene er brukt til å produsere rene metaller og gasser, da dette er teknologisk enkel og økonomisk fordelaktig.I tillegg er produktene har en høy renhetsgrad, noe som er viktig.

eksempel kan elektrolysen av kobber raskt å oppnå den i ren form fra en oppløsning av en hvilken som helst salt.Den mest brukte kobbersulfat eller kobbersulfat (II) - CuSO4.

Hvordan å smelte, og fra løsning av saltet kan utvinnes rent metall, som er så nødvendig i nesten alle sektorer i elektroteknikk og metall engineering.

verdi og søknadsprosessen

Elektrolyse - en svært viktig prosess.På grunnlag av slike nødvendige basert teknisk drift som:

1. metall raffinering.
2. electroextraction.
3. Electroplating.
4. Electrosynthesis.
5. korrosjonsbelegg og andre.