Co to jest elektroliza?

długo, ludzie nie mogli uzyskać wiele czystych substancji w postaci wolnej.Takie jak, na przykład: Metale

• ;Alkalicznych
• ;
• chloru;
• wodoru;
• nadtlenek wodoru;
• chloru organicznego i innych.

Otrzymywali albo wysokiej zawartości zanieczyszczeń, z których było możliwe, aby pozbyć się, czy zsyntetyzowany w ogóle.Ale połączenie jest bardzo ważne do użytku w przemyśle i życiu codziennym.Jednakże, wraz z odkryciem sposobu, takiego jak elektroliza, problem ten został rozwiązany przez ogromną skalę.Obecnie jest stosowany nie tylko do syntezy, ale również w wielu innych procesach.

Co to jest elektroliza?Jak to się dzieje, niektóre z faz utworzonych, co jest główną zaletą tej metody, spróbuj zrozumieć przebieg artykułu.

Co to jest elektroliza?

Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy najpierw starać się zrozumieć terminologię i podstawowe pojęcia fizyczne i chemiczne.

1. DC - skierowany przepływ elektronów emitowanych przez źródła energii elektrycznej.
2. elektrolitu - roztwór substancji, która jest w stanie przewodzić prąd.
3. elektrody - protokoły z niektórych materiałów, połączone z energii elektrycznej przeszedł przez siebie (anody i katody).
4. redoks reakcja - proces, w którym zmiana uczestników utleniania.Oznacza to, że niektóre z jonów utlenienia i zwiększają wartość stopnia utlenienia, podczas gdy inne są obniżone, obniżenie jej.

zrozumieć wszystkie te warunki, możliwe jest, aby odpowiedzieć na pytanie, które jest elektroliza.Proces ten redoks obejmujący przepuszczanie stałego prądu przez roztwór elektrolitu i jest zakończony poprzez uwolnienie różnych produktów na elektrodach.

prosty montaż, który może być nazywany elektrolizer zawiera kilka elementów:

• dwie szklanki z elektrolitem;
• źródła prądu;
• obydwie elektrody połączone są ze sobą nawzajem.

Przemysł wykorzystuje wiele bardziej złożony zautomatyzowanego projektowania, co pozwala otrzymywać duże ilości produktów - kąpiele elektrolizy.

Proces elektrolizy jest dość skomplikowane, podlega wielu ustaw teoretycznych i przepływa przez ustalonego porządku i zasad.Aby prawidłowo przewidzieć wynik, trzeba jasno zrozumieć wszystkie prawa i możliwości podjęcia.

Teoretyczne podstawy

Najważniejsze podstawowych kanonów, które posiadają elektrolizy - z prawem Michaela Faradaya - słynny fizyk znany ze swojej pracy w dziedzinie prądu elektrycznego i wszystkich jego procesów towarzyszących.

sumie dwóch reguł, z których każdy opisuje istotę procesów elektrolizy.Prawo

pierwsze prawo

pierwszego Faradaya, formuła jest napisane jak m = kI * Dt, jest następująca.

masa substancji odprowadzane na elektrodzie jest wprost proporcjonalna do energii elektrycznej, która przeszła przez elektrolit.

Wzór pokazuje, że m - masa materii, I - prąd, Dt - czas, w którym została podjęta.Nie ma również wartość k, zwany elektrochemiczny równoważny związek.Wartość ta zależy od natury samego związku.Numerycznie, k jest substancja w masie, która jest uwalniana na elektrodzie przez przepuszczenie przez elektrolit jest jednostka ładunku elektrycznego.

Druga zasada elektrolizy

drugiego prawa Faradaya, którego formuła - m = M * I * AT / n * F, jest następująca.Elektrochemiczny równoważnik związku (k) jest wprost proporcjonalne do jego masy cząsteczkowej, a odwrotnie proporcjonalna do wartościowości substancji.

Ta formuła jest wynikiem wycofania wszystkich United.To oddaje istotę drugiego prawa elektrolizy.M - masa molowa związku I - natężenia prądu, utraty cały proces At - cały elektrolizy, F - stała Faraday'a, N - elektrony, które są zaangażowane w tym procesie.Ich ilość jest równa ładunku jonu uczestniczą w tym procesie.Prawo

Faradaya pozwala zrozumieć, co jest elektrolizy i do obliczania możliwych wydajność wagową, żądany wynik jest do przewidzenia i wpływają na przebieg procesu.Stanowią one teoretyczne podstawy przemian.

koncepcja anody rodzaje

bardzo ważne jest, aby elektrody elektrolizy.Cały proces jest w zależności od materiału, z którego są wykonane, a ich charakter i specyficzne właściwości.W związku z tym należy wziąć pod uwagę bardziej szczegółowo każdy z nich.

Anoda - plus elektroda dodatnia.To jest jeden, który dołącza do "+" biegun zasilania.W związku z tym do tego z roztworu elektrolitu będzie poruszać jonów ujemnych lub anionów.Będą tutaj utlenia się wyższy stopień utlenienia.

Dlatego możemy wyciągnąć trochę schemat, który pomoże pamiętać procesów anodowych: anodę "plus" - aniony - utlenianie.Tak więc, istnieją dwa główne rodzaje elektrod, zależnie od zmienią się określony produkt.

1. nierozpuszczalne lub obojętne anody.Tego typu zawiera elektrodę, która służy tylko do przeniesienia elektronów i procesom utleniania, to jednak nie są zużyte, a nie rozpuszczony.Takie anody są wykonane z grafitu, irydu, platyny, węgla i tak dalej.Za pomocą tych elektrod, metali mogą być wytwarzane w czystego gazu (tlenu, atom wodoru, chloru, i tak dalej).
2. rozpuszczalne anody.Gdy oksydacyjny Procesy on rozpuszcza i mieć wpływ na wynik elektrolizy.Podstawowe materiały konstrukcyjne dla tego typu elektrody: niklu, miedzi, kadmu, ołowiu, cyny, cynku i innych.Zastosowanie takich anod niezbędnych do procesów elektrolitycznych metali, galwanoplastyki, powłoka ochronna przed korozją i tak dalej.

Istotą wszystkich procesów zachodzących na elektrodzie dodatniej jest ograniczona, aby zapewnić, że do kategorii najbardziej elektroujemny potencjalnej wartości jonów.Ivot dlaczego anionów kwasów wodoru i jonów wodorotlenkowych, a następnie wodę, czy to jest rozwiązanie.Aniony zawierające tlen w wodnym roztworze elektrolitu zasadniczo nie zwalniają na anodzie, a woda sprawia, że ​​szybsze uwalnianie tlenu.

katody i jej właściwości

katoda - jest ujemnie naładowanej elektrody (ze względu na nagromadzenie elektronów na nim przez przepuszczanie prądu elektrycznego).To dlatego, że przenosi się do dodatnio naładowanych jonów - kationów, które ulegają redukcji, czyli niższym stopniu utlenienia.

Należy również pamiętać schemat: katoda "minus" - kacji - odzysk.Jako materiał katody może służyć:

• stali nierdzewnej;
• miedzi;
• węgla;
• mosiądzu;
• żelaza;
• aluminium bez wyjątku.

Jest na to elektroda jest przywrócony do czystych związków metali, które jest jednym z głównych sposobów, aby dostać je w tej branży.Jest również możliwe przeniesienie elektronów od anody do katody i jeżeli pierwsze - rozpuszczalny jego jony są zmniejszone na elektrodzie ujemnej.Oto przywrócenie kationów do H2 gazowego wodoru.Dlatego, katoda - jest jednym z najważniejszych elementów w ogólnym schemacie procesu substancji elektrolitycznych.

elektroliza stopionych względem

procesu sprawozdawczego chemia ma swoje równanie.Dzięki niemu, możesz reprezentować cały schemat na papierze i przewidzieć wynik.Najważniejszą rzeczą, należy zwrócić uwagę, aby - w obecności lub braku środowiska wodnego i typu anody (rozpuszczalnej lub nie).

Jeśli to konieczne, aby uzyskać następujące produkty: sole metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, zasady, aluminium, berylem, gazy z anionów tlenowych, to nie może być pytanie o elektrolizie roztworu elektrolitu.Po prostu rozpływa się, ponieważ wymagane inaczej połączenia nie powiedzie.Dlatego też w przemyśle często syntetyzowania tych substancji za pomocą ich suchej bezwodnych soli i wodorotlenki.

całe równanie stopu elektrolizy jest bardzo proste i standardowe.Na przykład, jeśli weźmiemy pod uwagę i nagrać go w jodku potasu, forma będzie w następujący sposób:

KI = K + + I-

katodę (K) "-": K + 1st = R0

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

Wynik: KI = K + I2.

Podobnie elektrolizy jest rejestrowane żadnego metalu, niezależnie od jej potencjału elektrody.

elektrolizy wodnych roztworów

w przypadku roztworów elektrolitów, wynik procesu będzie zupełnie inny.Po tym wszystkim, woda staje się aktywnym uczestnikiem.Jest również zdolny do dysocjacji i na jony odprowadzane z elektrodami.Dlatego też w takich wypadkach ważne potencjał elektrody jonami.Ujemne wartości poniżej niej, tym bardziej prawdopodobne, tym szybsze utlenianie lub redukcja.

elektroliza roztworów wodnych podlega kilku zasad, które powinny zostać zapamiętane.Procesy anodowe

1. : wyładowania anionów tylko kwasy wodoru (z wyjątkiem fluorowodorowego).Jeśli jonem tlenu lub jon fluorkowy, to woda będzie utlenione do uwolnienia tlenu.Procesy
2. katodowej są metale elektrochemicznych zakresie napięcia (aż do i włącznie z aluminium) na katodzie, nie mogą być odtworzone z powodu dużej aktywności chemicznej.Powoduje to, że woda do uwolnienia wodoru.Metale z aluminium wodór przywrócone jednocześnie z wodą prostych substancji.Te, które są po wodoru w szeregu elektrochemicznym (niska aktywność), są łatwo zredukowane do prostych substancji.

Jeśli te zasady, możemy przedstawić żadnego elektrolizy i obliczyć wydajność.W przypadku rozpuszczalnej obwód anoda zmienia się i staje się znacznie bardziej skomplikowane.

elektrolizy soli

Procesy te są wykorzystywane do produkcji czystych metali i gazów, jak to jest proste technicznie i ekonomicznie korzystne.Ponadto, produkty pochodzą z wysokim stopniem czystości, co jest bardzo ważne.Przykład

elektrolizy miedzi może szybko uzyskać ją w czystej postaci z roztworu wszelkich soli.Najbardziej powszechnie stosuje się siarczan miedzi lub siarczan miedzi (II) - CuSO4.

Jak topi się, oraz roztwór soli może być ekstrahowany czysty metal, który jest więc konieczne, praktycznie we wszystkich sektorach elektrotechniki i inżynierii metalu.Wartość i aplikacji procesem

Elektroliza - to bardzo ważny proces.Na podstawie takich niezbędnych operacji technicznych opartych jako:

1. metalowej rafinacji.
2. electroextraction.
3. galwaniczne.
4. Elektrosynteza.Powłoka antykorozyjna
5. i inne.