, insanlar serbest formda saf maddelerin bir çok alamadım.Örnek olarak bu tür:
- metaller;
- alkali;
- klorin;
- hidrojendir;
- hidrojen peroksit;
- klorlu organik ve diğerleri.
Onlar kurtulmak, ya da hiç sentezlenmiş değil almak imkansız olduğu kirliliklerin, içeriği yüksek içtiler.Ancak bağlantı sanayi ve günlük yaşamda kullanım için çok önemlidir.Bununla birlikte, bu elektroliz gibi bir işlem keşfi ile, problem büyük bir ölçekte çözüldü.Bugün sentezi için değil, aynı zamanda bir çok diğer işlemler için sadece kullanılır.
elektroliz nedir?İşin ilginç yanı, bu yöntemin en önemli avantajı nedir oluşan fazların, bazı eşyanın seyrini anlamaya çalışın.
elektroliz nedir?
Bu soruyu cevaplamak için önce terminoloji ve bazı temel fiziksel ve kimyasal kavramları anlamak için başvurmalıdır.
- DC - elektrik herhangi bir kaynaktan yayılan elektron yönlendirilen bir akış.
- Elektrolit - Madde çözüm elektriği yapmak mümkün.
- elektrotlar - Bazı malzemelerin kayıtları, kendisi geçti elektrik (anot ve katot) ile birbirine.
- redoks reaksiyonu - bir işlem olup, oksitleme katılımcı bir değişiklik ile.Yani, bazı iyonlar okside ve diğerleri azalır ederken düşürücü, oksidasyon derecesinin değerini artırın.
tüm bu terimleri anlamak, bu elektroliz olan soruya cevap vermek mümkündür.Bu redoks işlemi, elektrolit çözeltisi ile doğru akım geçen kapsar ve elektrotların farklı ürünlerin serbest bırakması ile sonlandırılır.Elektrolizör denebilecek
basit kurulum, birkaç bileşenleri içerir: elektrotlu
- iki bardak;
- akım kaynağı;
- iki elektrot birbirine bağlanır.Elektroliz banyoları -
sanayi ürünleri çok sayıda almak için izin, çok daha karmaşık otomatik tasarım kullanır.
elektroliz işlemi teorik yasaların bir dizi konu, oldukça karmaşık ve kurulu düzene ve kurallara akar.Doğru sonucu tahmin etmek için, tüm yasalara ve geçen seçeneklerini açıkça anlamak gerekir.
of
Kuramsal Temelleri elektroliz tutun en önemli temel kanunlar - Michael Faraday yasaları - elektrik akımı ve tüm eşlik eden süreçlerin alanında yaptığı çalışmalarla tanınan ünlü fizikçi.Elektroliz süreçlerin özü tarif her biri iki kurallarının
toplam.
birinci yasası
ilk Faraday kanunu, formülü, kI * ¨t = m olarak yazılır aşağıdaki gibidir edilir.Elektrolitte boşaltılır maddenin
kütlesi elektrolit geçirilir elektrik ile doğrudan orantılıdır.
formülü m olduğunu göstermektedir - maddenin kütlesi, ben - akım, ¨t - kez geçti bu süre boyunca.Elektrokimyasal eş bileşiği olarak adlandırılan bir değer k de bulunmaktadır.Bu değer, bileşimin doğasına bağlıdır.Sayısal k elektrolit geçirilerek elektrotta serbest bulk maddesi, elektrik yükü bir birim olmasıdır.
ikinci kural elektroliz
ikinci Faraday kanunu, formül hangi
- şöyle * Ben T * m = M / n * F olduğunu.Bileşik (k) 'nin bir eşdeğeri, elektrokimyasal olarak mol kütle ile doğru orantılı ve madde valans ile ters orantılıdır.
Bu formül, tüm United çekilmesi sonucudur.Bu Elektroliz ikinci yasasının özünü yakalar.M - bileşik I molar kütlesi - akım gücü, tüm süreci cevapsız ¨t - tüm elektroliz, F - Faraday sabiti, n - sürecine dahil elektronlar.Bunların sayısı iyonunun yüküne eşittir, süreçte yer alırlar.
Faraday yasası elektroliz ne olduğunu anlamak için, ve ağırlığa göre olası verim hesaplamak için yardımcı olur, istenilen sonuç tahmin ve sürecin seyrini etkilemek olduğunu.Onlar dönüşümlerin kuramsal temelini oluşturmaktadır.
anot kavramı ve elektroliz elektrotları için çok önemli tipi
.Tüm süreç de, kendi özel yapısı ve özellikleri yapıldığı malzemeye bağlıdır.Bu nedenle, daha ayrıntılı olarak, her biri düşünün.
Anot - artı veya pozitif elektrot.Bu güç kaynağının '+' direği katıldı biridir.Buna göre, elektrolit çözeltisinden buna negatif iyonlar veya anyonlar hareket edecektir.Onlar oksidasyon yüksek derecede elde burada okside olur.- Anyonları - oksidasyonu bir anot "artı":
Bu nedenle, anot süreçleri hatırlamanıza yardımcı olacak küçük bir diyagram çizebilirsiniz.Böylece, belirli bir ürünü dönecek bağlı hangi elektrodun iki ana türü vardır.
- çözünmez ya da inert anot.Bu tip ancak tüketilmeyen ve tam çözünmediğinde, elektronları ve oksidasyon süreçlerini aktarmak için, sadece hizmet veren bir elektrot içerir.Bu anot böylece grafit, iridyum, platin, karbon ve yapılır.Bu elektrotlar kullanarak, metaller, saf gazlar (böylece oksijen, hidrojen, klor ve benzeri) üretilebilir.
- çözünür anotlar.O erir ve elektroliz sonucunu etkileyebilecek zaman oksidatif süreçler.Nikel, bakır, kadmiyum, kurşun, kalay, çinko ve diğerleri: bu elektrot türünün inşaat temel maddeler.Elektrolitik proses metaller için gerekli anotlar, elektro koruyucu kaplama korozyona karşı ve böylece kullanımı.
pozitif elektrotta meydana gelen tüm işlemler özü sağlamak için azaltılır iyonlarının potansiyel değeri en elektronegatif kategorisinde olduğu.Bu çözüm ise, bunu neden Ivot hidrojen asitleri ve hidroksit iyonları ve daha sonra su anyonların.Su oksijen serbest, daha hızlı yapar gibi sulu bir elektrolit çözeltisi içinde oksijen içeren anyonlar genellikle anotta deşarj yoktur.
katot ve özellikleri
katot - (bir elektrik akımı geçirerek onu yüzünden elektron birikimi) negatif yüklü bir elektrottur.Da azalmaktadır katyonları, yani, daha düşük oksidasyon durumu - pozitif yüklü iyonlar hareket neden olur.- Katyon - kurtarma, bir katot "eksi":
Bu düzeni hatırlamak da uygundur.Hizmet edebilir katot için bir malzeme olarak:
- paslanmaz çelik;
- bakır;
- C;
- pirinç;
- demir;
- alüminyum ve muhtelif.
.Aynı zamanda, mümkün olan anottan katoda elektron transferi, ve ilk - çözünür, kendi iyonları negatif elektrot üzerinde azaltılır.İşte hidrojen gazı H2 katyonların bir restorasyon.Bu nedenle, bir katot - elektroliz maddelerin sürecinin genel şema en önemli parçalarından biridir.Kimya raporlama işlemi erimiş
terimleri
elektroliz denklemi sahiptir.Bununla beraber, kağıt üzerinde bütün düzeni temsil ve sonucunu tahmin edebilirsiniz.Varlığı veya su ortamının yokluğu ve anot tipi (çözünür ya da değil) - sen dikkat etmelidir en önemli şey.
Gerekirse aşağıdaki ürünleri elde etmek üzere, alkali ve alkalin toprak metaller, alkaliler, alüminyum, berilyum, oksijen içeren anyonlar gazları, daha sonra elektrolit çözelti elektroliz hakkında soru olabilir.Aksi gerekli bağlantıları başarısız çünkü sadece eritebilir.Bu sektör sık sık kuru susuz tuzlar ve hidroksitler kullanarak, bu maddeleri sentezlemek nedeni budur.
erime elektroliz bütün denklem oldukça basit ve standarttır.Biz göz önünde ve potasyum iyodür için kaydetmek, örneğin, gibi olacaktır bir şekilde aşağıdaki gibidir:
KI = K + + I
katot (K) "-": K + 1 = R0
anot (A) '+':KI = K + I2: - 2I- of 2e = I20
Sonuç.
Benzer şekilde elektroliz ne olursa olsun, elektrod potansiyeli herhangi bir metal kaydedilir.Sulu solüsyonlar
ve
elektroliz elektrolit çözümleri durum, sürecin sonucu oldukça farklı olacaktır.Sonuçta, su aktif bir katılımcı haline gelmektedir.Ayrıca iyonlara ayrışan ve elektrotların boşaltılan yeteneğine sahiptir.Bu nedenle, bu gibi durumlarda iyonlarının önemli bir elektrot potansiyeli.Altındaki negatif değerler, daha büyük olasılıkla daha hızlı oksidasyon veya redüksiyon.Sulu çözeltilerin
elektroliz hatırlanmalıdır birçok kural tabidir.
- anot süreçleri: deşarj sadece (hidroflorik hariç) hidrojen asitleri anyonların.Bir oksijen iyonu veya florür iyonu ise, o zaman, su oksijeni tahliye etmek için okside edilir.
- Katodik süreçleri yüksek kimyasal aktivitesi nedeniyle geri alınamaz katot üzerinde (alüminyum ve dahil) elektrokimyasal gerilim aralığında metallerdir.Bu hidrojeni serbest su sağlar.Alüminyum Metaller hidrojen basit maddelere su ile eşzamanlı olarak restore.Elektrokimyasal serisi (düşük aktivite) hidrojen sonra olan olanlar, kolay, basit maddeler indirgenir.Eğer bu kuralları takip ederseniz
, biz herhangi bir elektroliz tasvir ve verim hesaplayabilirsiniz.Çözünür bir anot devre durumunda değişiklik ve çok daha karmaşık hale gelir.Bu teknolojik basit ve ekonomik olarak avantajlı olduğu
Elektroliz tuzlan
Bu işlemler, saf metaller ve gazlar üretmek için kullanılır.Buna ek olarak, ürün saflığı önemli olan yüksek derecede ile gelir.
örneğin, bakır elektrolizi hızlı bir tuz solüsyonundan saf bir formda da temin edilebilir.En yaygın olarak kullanılan bakır sülfat veya bakır sülfat (II) - CUSO4.
eritmek için nasıl ve tuz çözeltisi elektrik mühendisliği ve metal mühendisliği neredeyse tüm sektörlerde çok gerekli olan saf metal, elde edilebilir dan.
değer ve başvuru süreci
Elektroliz - çok önemli bir süreç.
- metal rafine: gibi gerekli dayalı teknik operasyonların temelinde.
- electroextraction.
- Elektro.
- Electrosynthesis.
- paslanma önleyici kaplamanın ve diğerleri.