um longo tempo, as pessoas não podiam ter um monte de substâncias puras na forma livre.Como por exemplo: metais
- ;Alcalino
- ;
- cloro;
- hidrogénio;
- peróxido de hidrogénio;
- cloro orgânico e outros.
Eles receberam um elevado teor de impurezas, a partir da qual era impossível se livrar, ou não sintetizado em tudo.Mas a conexão é muito importante para o uso na indústria e na vida cotidiana.No entanto, com a descoberta de um processo tal como a electrólise, o problema foi resolvido por um grande escala.Hoje em dia, é utilizada não só para, mas também para a síntese de muitos outros processos.
Qual é a eletrólise?Quando isso acontece, algumas das fases formadas, o que é a principal vantagem deste método, tentar compreender o curso do artigo.
Qual é a eletrólise?
Para responder a esta pergunta, devemos primeiro procurar entender a terminologia e alguns conceitos físico-químicas básicas.
- DC - um fluxo direcionado de elétrons emitidos por qualquer fonte de energia elétrica.
- Electrolyte - solução substância que é capaz de conduzir eletricidade.Eletrodos
- - registros de certos materiais, interligada à eletricidade passou por si (ânodo e cátodo).
- reacção redox - um processo pelo qual uma mudança de participantes de oxidação.Isto é, alguns iões de oxidar e aumentar o valor do grau de oxidação, ao passo que outros são reduzidos, baixando-a.
entender todos esses termos, é possível responder à pergunta que é a eletrólise.Este processo redox que compreende a passagem de uma corrente contínua através da solução de electrólito e é terminada pela libertação de produtos diferentes nos eléctrodos.
instalação simples, que pode ser chamado de electrolyzer inclui alguns componentes:
- dois vidros com o eletrólito;
- fonte de corrente;
- dois eléctrodos são ligados uns aos outros.
A indústria usa um projeto automatizado muito mais complexo, permitindo a receber um grande número de produtos - banhos de electrólise.
O processo de eletrólise é bastante complicado, sujeita a uma série de leis teóricas e flui através da ordem e as regras estabelecidas.Para prever corretamente o resultado, você precisa entender claramente todas as leis e opções de passe.
Fundamentos Teóricos de
os cânones mais importantes fundamentais que sustentam a eletrólise - as leis de Michael Faraday - o famoso físico conhecido por seu trabalho no domínio da corrente elétrica e todos os seus processos de acompanhamento.
total de duas regras, cada um dos quais descreve a essência dos processos na electrólise.Lei primeira lei
primeiro de Faraday, a fórmula é escrito como m = kI * At, é como se segue.
massa de substância descarregada no eléctrodo é directamente proporcional à electricidade, o qual passou através do electrólito.
A fórmula mostra que o m - é a massa da matéria, I - corrente, Dt - tempo durante o qual ele foi aprovado.Existe também um valor K, que é chamado o composto equivalente electroquímico.Este valor depende da natureza do próprio composto.Numericamente, k é a substância a granel, que é liberado no eletrodo, passando através do eletrólito é uma unidade de carga elétrica.
segunda regra eletrólise
lei segundo de Faraday, a fórmula de que - m = M * I * Dt / n * F, é o seguinte.Um equivalente electroquímica do composto (K) é directamente proporcional à sua massa molar e inversamente proporcional à valência da substância.
Esta fórmula é o resultado da retirada de todos os Estados.Ele captura a essência da segunda lei da eletrólise.M - massa molar do composto, I - força atual, perdeu todo o processo, Dt - toda a eletrólise, F - Faraday constantes, on - elétrons que estão envolvidos no processo.O seu número é igual à carga do ião, participar no processo.A lei de Faraday
ajuda a compreender o que é a electrólise, e para calcular o rendimento possível, em peso, o resultado desejado é o de prever e influenciar o curso do processo.Eles constituem a base teórica das transformações.
conceito do ânodo e os tipos
muito importante ter os eletrodos eletrólise.Todo o processo é dependente do material de que são feitas, a sua natureza e propriedades específicas.Por conseguinte, considera-se em mais pormenor cada um deles.
ânodo - mais ou eletrodo positivo.Isso é uma que se une ao pólo da fonte de alimentação '+'.Por conseguinte, para que a solução de electrólito vai mover iões negativos ou aniões.Eles vão oxidar aqui a obtenção de um maior grau de oxidação.
Portanto, podemos desenhar um pequeno diagrama que irá ajudar a lembrar processos anódicos: um ânodo "plus" - ânions - oxidação.Assim, existem dois tipos principais do eléctrodo, dependendo de qual vai virar um determinado produto.
- ânodo ou insolúvel inerte.Tal tipo inclui um eléctrodo que serve apenas para transferir electrões e os processos de oxidação, no entanto, não é consumido e não dissolvido.Tais ânodos são feitas de grafite, irídio, platina, carbono e assim por diante.Usando estes eléctrodos, os metais podem ser produzidos em gases puros (oxigénio, hidrogénio, cloro e assim por diante).Ânodos solúveis
- .Quando os processos oxidativos que se dissolve e afectar o resultado da electrólise.Os materiais básicos de construção para este tipo de eletrodo: níquel, cobre, cádmio, chumbo, estanho, zinco e outros.A utilização de tais ânodos necessárias para os metais processo electrolítico, electrodeposição, revestimento de protecção contra a corrosão e assim por diante.
A essência de todos os processos que tomam lugar no eléctrodo positivo é reduzido para garantir que a categoria dos mais electronegativo do valor potencial dos iões.Ivot por que aniões ácidos hidrogénio e iões hidróxido, e, em seguida, a água, se for uma solução.Os aniões contendo oxigénio numa solução aquosa de electrólito geralmente não descarreguem no ânodo, como a água faz com que seja mais rapidamente, libertando oxigénio.
cátodo e as suas características catódicas
- é um eléctrodo carregado negativamente (devido à acumulação de electrões nele fazendo passar uma corrente eléctrica).É por isso que ele se move para os íons carregados positivamente - cátions que sofrem redução, isto é, menor estado de oxidação.
É igualmente apropriado para lembrar regime: um cátodo "menos" - cação - recuperação.Como material para o cátodo pode servir: aço inoxidável
- ;
- cobre;
- de carbono;
- bronze;Ferro
- ;
- alumínio e diversos.
É neste eletrodo é restaurado para um compostos de metal limpo, que é uma das principais maneiras de obtê-los na indústria.É também possível é a transferência de electrões do ânodo para o cátodo, e se o primeiro - solúvel, seus iões são reduzidos no eléctrodo negativo.Aqui é uma restauração de cátions para H2 gás hidrogênio.Portanto, um cátodo - é uma das partes mais importantes do regime geral do processo de eletrólise substâncias.
eletrólise de termos
fundidas de química do processo de relato tem a sua equação.Com ele, você pode representar todo o esquema em papel e prever o resultado.A coisa mais importante que você deve prestar atenção para - a presença ou ausência de ambiente de água e do tipo de ânodo (solúvel ou não).
Se necessário para obter os seguintes produtos: metais alcalinos e alcalino-terrosos, álcalis, de alumínio, berílio, aniões a partir de gases que contêm oxigénio, em seguida, pode haver uma pergunta acerca da electrólise da solução de electrólito.Basta derreter porque as conexões de outra forma necessárias falhar.É por isso que a indústria freqüentemente sintetizar estas substâncias, usando seus sais e hidróxidos de anidro no estado seco.
toda a equação de electrólise de fusão é bastante simples e padrão.Por exemplo, se considerarmos e gravá-lo para iodeto de potássio, a forma será a seguinte:
KI = K + + I-
catódicos (K) "-": K + 1 = R0
ânodo (A) '+':2I- - 2e = I20
Resultado de: KI = K + I2.
mesma forma eletrólise é registrado qualquer metal independentemente do seu potencial de eletrodo.
electrólise de soluções aquosas
caso das soluções de electrólitos, o resultado do processo irá ser bastante diferente.Afinal, a água está se tornando um participante ativo.Ela também é capaz de se dissociar em iões e descarregada a partir dos eléctrodos.Portanto, em tais casos, importante potencial de eléctrodo de iões.Os valores negativos abaixo dele, o mais provável é a oxidação mais rápida ou redução.
electrólise de soluções aquosas está sujeita a várias regras, que devem ser lembradas.Processos ânodo
- : descarga única aniões ácidos de hidrogênio (exceto fluorídrico).Se um ião de oxigénio ou de ião fluoreto, em seguida, a água irá ser oxidado para libertar oxigénio.Processos
- catódica são metais na gama de tensão electroquímica (até e incluindo o alumínio) sobre o cátodo não pode ser restaurado, devido à elevada actividade química.Isso faz com que a água para libertar hidrogénio.Metais de alumínio para hidrogénio restaurado em simultâneo com água para substâncias simples.Aqueles que estão atrás de hidrogênio na série electroquímica (baixa atividade), são facilmente reduzidos para as substâncias simples.
Se você seguir estas regras, podemos retratar qualquer eletrólise e calcular o rendimento.No caso de um circuito ânodo solúvel varia e torna-se muito mais complicada.
Electrólise sais
Esses processos são utilizados para produzir metais e gases puros, como este é tecnologicamente simples e economicamente vantajosa.Além disso, os produtos que vêm com um elevado grau de pureza, o que é importante.
exemplo, electrólise de cobre pode obter-lo rapidamente numa forma pura a partir de uma solução de qualquer sal.O sulfato de cobre, ou sulfato de cobre mais vulgarmente utilizado (II) - CuSO4.
Como a derreter, e da solução do sal pode ser extraído de metal puro, que é tão necessário em praticamente todos os setores da engenharia elétrica e engenharia de metal.
valor e aplicação processo
Electrólise - um processo muito importante.Com base de tais operações necessárias técnicas baseadas como:
- refinação de metais.
- electroextraction.
- Galvanoplastia.
- Eletrossíntese.
- revestimento anticorrosivo e outros.