dlje časa, ljudje niso mogli dobiti veliko čistih snovi v prosti obliki.Kot na primer:
- kovine;
- lugom;
- klor;
- vodik;
- vodikov peroksid;
- organski klor in druge.
so prejeli bodisi visoko vsebnost nečistoč, od katerih je bilo nemogoče, da se znebite, ali ne sintetizira sploh.Toda povezava je zelo pomembna za uporabo v industriji in vsakdanjem življenju.Vendar pa z odkritjem procesa kot elektrolize, je problem rešen z veliko lestvici.Danes se uporablja le za sintezo, temveč tudi pri mnogih drugih procesov.
Kaj je elektroliza?Kot se to zgodi, nekateri izmed faz oblikovan, kar je glavna prednost te metode, poskušamo razumeti potek članku.
Kaj je elektroliza?
Da bi odgovorili na to vprašanje, moramo najprej poskušati razumeti terminologijo in nekatere osnovne fizikalne in kemijske pojme.
- DC - usmerja tok elektronov, ki jih kateri koli vir električne energije oddajajo.
- elektrolitov - rešitev snov, ki je sposoben izvajati z električno energijo.
- elektrode - zapisi nekaterih materialov, med seboj povezani z električno energijo, ki gre skozi sam (anode in katode).
- redoks reakcija - postopek, s katerim sprememba udeležencev oksidacije.To pomeni, da nekateri ioni oksidirajo in povečanje vrednosti stopnjo oksidacije, medtem ko so zmanjšani, da znižuje.
razumeti vse te pogoje, je mogoče odgovoriti na vprašanje, ki je elektroliza.Ta proces redoksi obsega prehajanje neposrednega toka skozi raztopino elektrolitov in se zaključi s sproščanjem različnih izdelkov na elektrode.
enostavna montaža, ki jo lahko imenujemo electrolyzer vključuje nekaj komponent:
- dva kozarca z elektrolit;
- tok vira;
- dve elektrodi sta med seboj povezani.
Industrija uporablja veliko bolj kompleksno avtomatizirano zasnovo, ki omogoča, da prejmejo veliko število izdelkov, - z elektrolizo kopeli.
proces elektrolize je precej zapleten, predmet številnih teoretičnih zakonov in teče preko vzpostavljenega reda in pravil.Pravilno napovedati izid, morate jasno razumeti vse zakone in možnosti za prehitevanje.
Teoretične osnove
Najpomembnejše temeljne norme, ki imajo elektrolize - zakonodaje Michael Faraday - slavni fizik znan po svojem delu na področju električnega toka in vseh spremljajočih procesov.
skupno dveh pravil, od katerih vsaka opisuje bistvo procesov v elektrolizi.Pravo prvi zakon
prvega Faradajev, je formula napisana kot m = kI * At, je, kot sledi.
masa snovi odvajajo na elektrodi je neposredno sorazmerna z električno energijo, ki je šel skozi elektrolit.
Formula je razvidno, da m - je masa snovi, I - tok, At - čas, v katerem je bil sprejet.Obstaja tudi k vrednosti, ki se imenuje elektrokemični ekvivalent spojina.Ta vrednost je odvisna od narave spojine same.Številčno je k večji snov, ki se sprošča na elektrodo s prehajanjem skozi elektrolita se enota električnega naboja.
Drugo pravilo elektroliza
zakon mestu drugega Faradajev, katerega formula - m = M * I * AT / n * F, je, kot sledi.Elektrokemično ekvivalent spojine (k) je neposredno sorazmeren njeni molsko maso in obratno sorazmerna s valenca snovi.
Ta formula je rezultat umik vseh United.To zajema bistvo drugi zakon elektrolize.M - molska masa spojine, I - trenutne moči, zamudil celoten proces, At - celotno elektrolizo, F - Faradayeva konstanta, n - elektroni, ki so vključeni v proces.Njihovo število je enako odgovoren za iona, sodelujejo v tem procesu.Pravo
Faradajev pomaga razumeti, kaj je elektrolizo, in za izračun možnega donosa mas, želeni rezultat je napovedati in vplivajo na potek procesa.Oni predstavljajo teoretične osnove transformacijah.
koncept anode in vrste
zelo pomembno, da imajo elektrode elektrolizo.Celoten postopek je odvisen od materiala iz katerega so izdelani, njihove posebne narave in lastnosti.Zato menimo, podrobneje v vsaki izmed njih.
anodi - plus ali pozitivna elektroda.To je tista, ki se pridruži "+" pola napajanja.Skladno s tem, da se da iz elektrolitske raztopine bo premaknil negativne ione ali anione.Bodo oksidirajo tukaj dobili višjo stopnjo oksidacije.
Zato lahko črpamo malo diagram, ki vam bo pomagal spomnite anodnih procesov: anode "plus" - anione - oksidacijo.Tako obstajata dve glavni vrsti elektrode, odvisno od tega, na kateri se bo spremenila določen izdelek.
- netopne ali inertnim anoda.Tak tip vključuje elektrodo, ki služi samo za prenos elektronov in oksidacijske procese, pa se ne porabi in ne raztopi.Takšne anode so narejene iz grafita, iridija, platine, ogljik in tako naprej.Uporaba teh elektrod, lahko kovine se proizvajajo v čistih plinov (kisik, vodik, klor in tako naprej).
- topne anode.Ko oksidativni procesi on razpusti in vplivati na izid elektrolizo.Osnovni materiali za izdelavo tovrstne elektrode: nikelj, baker, kadmij, svinec, kositer, cink in drugi.Uporaba takih anode, ki so potrebni za elektrolitski postopek kovin, Electroforming, zaščitna prevleka proti koroziji in tako naprej.
Bistvo vseh procesov, ki se odvijajo na pozitivni elektrodi se zmanjša, da se zagotovi, da je v kategoriji najbolj elektro potencialne vrednosti ionov.Ivot zakaj anioni vodikove kisline in hidroksilni ioni, nato pa vodo, če gre za rešitev.Anioni, ki vsebujejo kisik in vodno raztopino elektrolita na splošno ne izpraznimo na anodo, kot si voda tako hitreje sprošča kisik.
katodo in njegove značilnosti
katodo - je negativno nabit elektroda (zaradi kopičenja elektronov na njej tako, da spustimo električni tok).To je razlog, zakaj se preseli v pozitivno nabitih ionov - kationov, ki opravijo znižanja, tj nižjo oksidacijsko stanje.
Prav tako je primerno, da se spomnimo shemo: katode "minus" - kationov - okrevanje.Kot material za katode lahko služi:
- nerjavečega jekla;
- baker;
- ogljika;
- medenina;
- železa;
- aluminija in razni.
Prav na ta elektroda spet čisto kovinske spojine, ki je eden od glavnih načinov, da bi jih dobili v industriji.Prav tako je mogoče, je prenos elektronov iz anode na katodo, in če prvo - topna, se njegove ioni zniža na negativne elektrode.Tukaj je obnova kationov do vodikovega plina H2.Zato je katodni - je eden od najbolj pomembnih delov splošno shemo procesa elektroliznih snovi.
elektrolizo staljenega
smislu procesa poročanja kemija ima enačbo.Z njim lahko predstavljajo celotno shemo na papirju in napovedati izid.Najpomembnejša stvar, ki jo je treba paziti, da - v prisotnosti ali odsotnosti vodnega okolja in vrsto anode (topna ali ne).
Če je potrebno, da dobimo naslednje izdelke: alkalijske in zemljoalkalijske kovine, alkalije, aluminij, berilij, pline iz anioni vsebujejo kisik, potem ne more biti vprašanje o elektrolizi elektrolitske raztopine.Topijo ker drugače zahtevane povezave ne uspe.To je razlog, zakaj je industrija pogosto sintetiziranje teh snovi, z uporabo svojih suhega brezvodnega soli in hidroksidi.
celotna enačba taline elektrolizo je dokaj preprosta in standarda.Na primer, če menimo, in ga evidentira za kalijevega jodida, oblika bo takole:
KJ = K + + I-
katodo (K) "-": K + 1. = R0
anode (a) "+":2I- - 2e = I20
Izid: Ki = K + I2.
Podobno elektroliza se zabeleži nobene kovine, ne glede na svoj potencial elektrode.
elektrolizo vodne raztopine
primer elektrolitov, bo rezultat tega procesa je precej drugačna.Konec koncev, voda postaja aktivni udeleženec.Prav tako je mogoče razkrajanja v ionov in odvajajo od elektrod.Zato je v takih primerih pomemben potencial elektroda ionov.Negativne vrednosti pod njo, bolj verjetno je bolj hitra oksidacija ali zmanjšanje.
elektrolizo vodne raztopine je odvisna od več pravil, ki naj bi se spomnil.
- anode procesi: razrešnica zgolj anionov vodika kislin (razen fluorovodikova).Če iona kisika ali fluoridnega iona, potem bo voda oksidiran do sprosti kisik.
- katodne procesi so kovine v elektrokemično območju napetosti (do in vključno z aluminijem) na katodo ni mogoče obnoviti zaradi visoke kemijske aktivnosti.To omogoča vodo za sprostitev vodika.Kovine iz aluminija in vodikom obnovljena hkrati z vodo z enostavnimi snovi.Tisti, ki so po vodikom elektrokemično serije (nizke aktivnosti), so lahko zmanjša na enostavnih snovi.
Če upoštevate ta pravila, lahko prikazati nobene elektrolize in izračunati donos.Pri topne anode vezja spreminja in postane bolj zapleteno.
Elektroliza soli
Ti postopki se uporabljajo za proizvodnjo čiste kovine in plinov, saj je to tehnološko preprost in ekonomsko najugodnejša.Poleg tega so proizvodi prihajajo z visoko stopnjo čistosti, kar je pomembno.
primer, lahko elektrolizo bakra hitro ga dobijo v čisti obliki iz raztopine koli soli.Najpogosteje uporabljena bakrovega sulfata ali bakrovega sulfata (II) - CuSO4.
Kako za taljenje, in je mogoče izvleči raztopino soli čiste kovine, ki je tako potrebna v skoraj vseh sektorjih elektrotehnike in kovinski inženiring.
vrednost in uporaba proces
Elektroliza - zelo pomemben proces.Na podlagi teh potrebnih tehničnih operacij, ki temeljijo, kot so:
- kovinsko prečiščevanje.
- electroextraction.
- Galvanska.
- Electrosynthesis.
- antikorozijski premaz in drugi.
