Vad är elektrolys?

en lång tid, kunde människor inte få en hel del rena ämnen i fri form.Såsom exempelvis:

• metaller;
• alkali;
• klor;
• väte;
• väteperoxid;
• organiskt klor och andra.

De fick antingen en hög halt av föroreningar, som det var omöjligt att bli av med, eller inte syntetiseras alls.Men sambandet är mycket viktigt för användning inom industrin och det dagliga livet.Men med upptäckten av en process såsom elektrolys, löstes problemet genom en enorm skala.Idag används det inte bara för syntes utan även för många andra processer.

Vad är elektrolys?Händelsevis några av faserna bildas, vilken är den största fördelen med denna metod, försöka förstå loppet av artikeln.

Vad är elektrolys?

att besvara denna fråga, bör vi först försöka förstå terminologin och vissa grundläggande fysikaliska och kemiska begrepp.

1. DC - en riktad flöde av elektroner som emitteras med någon typ av elektricitet.
2. elektrolyt - ämnet lösning som kan leda elektricitet.
3. elektroder - register över vissa material, förbunden med elektricitet passera genom sig själv (anod och katod).
4. redoxreaktion - en process genom vilken en förändring i oxidationstillstånd deltagare.Det vill säga några joner oxiderar och öka värdet på oxidationsgraden, medan andra minskar, sänka den.

förstår alla dessa villkor, är det möjligt att besvara den fråga som är elektrolys.Denna redoxprocessen innefattande att leda en likström genom elektrolytlösningen och avslutas med lanseringen av olika produkter vid elektroderna.

enkel installation, som kan kallas elektrolysören innehåller några komponenter:

• två glas med elektrolyten;
• strömkälla;
• två elektroder är förbundna med varandra.

Industrin använder en mycket mer komplex automatiserad design, gör det möjligt att ta emot ett stort antal produkter - elektrolys bad.

Elektro processen är ganska komplicerad, med förbehåll för ett antal teoretiska lagar och strömmar genom den etablerade ordningen och regler.För att korrekt förutspå resultatet, måste du tydligt förstå alla lagar och mötesalternativ.

Teoretiska grunder för

De viktigaste grundläggande Canons som håller elektrolys - lagar Michael Faraday - den berömde fysikern känd för sitt arbete inom området för elektrisk ström och alla dess tillhörande processer.

totalt två regler, som var och en beskriver essensen av processerna i elektrolysen.

första lag

första Faradays lag, är formeln skriven som m = kI * At, är som följer.

massan av ämne utmatas vid elektroden är direkt proportionell till elektricitet, som passerat genom elektrolyten.

Formeln visar att m - är massan av den materia, jag - aktuell, At - tid under vilken det passerat.Det finns också ett värde k, som kallas elektrokemisk ekvivalent förening.Detta värde beror på naturen hos själva föreningen.Numeriskt, k bulksubstansen, som frigörs vid elektroden genom att passera genom elektrolyten är en enhet av elektrisk laddning.

andra regeln elektrolys

andra Faradays lag, formeln som - m = M * I * At / n * F, är som följer.En elektrokemisk ekvivalent av föreningen (k) är direkt proportionell mot dess molmassa och omvänt proportionell mot valensen av ämnet.

Denna formel är ett resultat av att avlägsna all United.Det fångar essensen av andra lag elektrolys.M - molmassa av föreningen, I - strömstyrka, missade hela processen, At - hela elektrolys, F - Faraday konstant, n - elektroner som är involverade i processen.Deras antal är lika med laddningen av jonen, delta i processen.

Faradays lag hjälper till att förstå vad som är elektrolys, och för att beräkna den möjliga utbyte genom vikt, är det önskade resultatet att förutsäga och påverka utvecklingen av processen.De utgör den teoretiska grunden för omvandlingarna.

konceptet av anoden och typerna

mycket viktigt att ha elektrolyscellerna elektroderna.Hela processen är beroende av det material som de görs, deras specifika karaktär och egenskaper.Därför anser vi mer i detalj var och en av dem.

Anod - plus eller positiva elektroden.Det är en som förenar den "+" polen på strömkällan.Följaktligen till den från elektrolytlösningen kommer att flytta negativa joner eller anjoner.De kommer att oxidera här att få en högre grad av oxidation.

Därför kan vi dra lite diagram som hjälper minnas anodiska processer: en anod "plus" - anjoner - oxidation.Således finns det två huvudtyper av elektroden, beroende på vilken kommer att förvandla en viss produkt.

1. olöslig eller inert anod.Sådan typ innefattar en elektrod som endast tjänar till att överföra elektroner och oxidationsprocesser, men det inte konsumeras och inte upplöst.Sådana anoder är gjorda av grafit, iridium, platina, kol och så vidare.Med användning av dessa elektroder, kan metallerna ställas i rena gaser (syre, väte, klor och så vidare).
2. lösliga anoder.När oxidativa processer han upplöser och påverka resultatet av elektrolysen.De grundläggande konstruktionsmaterial för denna typ av elektrod: nickel, koppar, kadmium, bly, tenn, zink och andra.Användningen av sådana anoder är nödvändiga för det elektrolytiska förfarandet metaller, elektroformning, skyddande beläggning mot korrosion och så vidare.

Kärnan i alla processer som äger rum vid den positiva elektroden reduceras för att säkerställa att den kategori av de mest elektro av det potentiella värdet av jonerna.Ivot varför anjoner vätesyror och hydroxidjoner, och sedan vattnet, om det är en lösning.De syrehaltiga anjoner i en vattenhaltig elektrolytlösning i allmänhet inte släpper ut vid anoden, eftersom vattnet gör det snabbare, släppa syre.

katod och dess egenskaper

katod - är en negativt laddad elektrod (på grund av ansamling av elektroner på den genom att en elektrisk ström).Detta är anledningen till att det flyttar till de positivt laddade joner - kationer som undergår reduktion, dvs lägre oxidationstillstånd.

Det är också lämpligt att komma ihåg ordningen: en katod "minus" - ning - återhämtning.Som material för katoden kan tjäna:

• rostfritt stål;
• koppar;
• kol;
• mässing;
• järn;
• aluminium och envar.

Det är vid denna elektrod återställs till en ren metallföreningar, som är ett av de viktigaste sätten att få dem i branschen.Det är också möjligt att överföra elektroner från anoden till katoden, och om den första - lösligt, dess joner reduceras på den negativa elektroden.Här är ett återställande av katjoner till vätgas H2.Därför, en katod - är en av de viktigaste delarna i den allmänna systematiken i processen för elektrolys ämnen.

elektrolys av smälta

gäller kemi rapporteringen har sin ekvation.Med den kan du representera hela systemet på papper och förutse resultatet.Det viktigaste du bör vara uppmärksamma på - närvaro eller frånvaro av vattenmiljön och vilken typ av anod (lösligt eller ej).

Om det är nödvändigt för att erhålla följande produkter: alkali- och alkaliska jordartsmetaller, alkalier, aluminium, beryllium, gaser från syrehaltiga anjoner, då det kan vara en fråga om elektrolys av elektrolytlösningen.Bara smälter annars nödvändiga anslutningar misslyckas.Det är anledningen till att branschen syntetisera ofta dessa ämnen, med hjälp av sina torra vattenfria salter och hydroxider.

hela ekvationen för smält elektrolys är ganska enkel och standard.Till exempel, om vi betraktar och spela in det till kaliumjodid, formen kommer att vara följande:

KI = K + + I-

katod (K) "-": K + 1. = R0

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

Resultat av: KI = K + I2.

Likaså elektrolys registreras någon metall oavsett dess elektrodpotential.

elektrolys av vattenlösningar

fallet med elektrolytlösningar, kommer resultatet av processen vara helt annorlunda.När allt kommer omkring är vatten blir en aktiv deltagare.Det är också i stånd att dissociera till joner och utmatas från elektroderna.Därför, i dessa fall viktigt elektrodpotentialen av jonerna.De negativa värden under det, desto mer sannolikt är det att snabbare oxidation eller reduktion.

elektrolys av vattenlösningar är föremål för flera regler, som bör komma ihåg.

1. anod processer: ansvarsfrihet joner bara vätesyror (utom fluorväte).Om en syrejoner eller fluoridjon, därefter vatten kommer att oxideras för att frigöra syre.
2. Katodiska processer är metaller i den elektrokemiska spänningsområdet (upp till och med aluminium) på katoden kan inte återställas på grund av den höga kemiska aktiviteten.Detta gör att vattnet att frigöra väte.Metaller från aluminium till väte återställas samtidigt med vatten till enkla ämnen.De som är ute efter väte i den elektrokemiska serien (låg aktivitet), är lätt reduceras till enkla ämnen.

Om du följer dessa regler kan vi skildra alla elektrolys och beräkna avkastningen.I fallet av en löslig anod krets varierar och blir mycket mer komplicerat.

Elektrolys salter

Dessa processer används för att producera rena metaller och gaser, eftersom detta är tekniskt enkel och ekonomiskt fördelaktig.Dessutom produkter kommer med en hög grad av renhet, vilket är viktigt.

exempelvis elektrolys av koppar kan snabbt få den i en ren form från en lösning av något salt.Den vanligast använda kopparsulfat eller kopparsulfat (II) - CUSO4.

Hur att smälta, och från lösningen av saltet kan utvinnas ren metall, som är så nödvändiga i stort sett alla sektorer av elektroteknik och metallteknik.

värde och ansökningsprocessen

Elektrolys - en mycket viktig process.På grundval av sådana nödvändiga baserade tekniska verksamhet som:

1. metallraffinering.
2. electroextraction.
3. Elektrolytisk.
4. elektrosyntes.
5. rostskyddsbeläggning och andra.