Conţinut
- Configurarea de bază a electrolizei
- Natura reacției
- Aplicarea energiei electrice
- Punctul final al electroplatării
Electroliza este procesul de utilizare a curentului electric pentru a induce o reacție chimică. Reacția chimică în cauză este de obicei o reacție de reducere-oxidare, în care atomii schimbă electroni și schimbă stările de oxidare. Acest procedeu poate fi utilizat pentru producerea solidelor metalice, care este utilă pentru electroplacare și purificarea diferitelor metale.
Configurarea de bază a electrolizei
Electroliza necesită doi poli încărcați opus, numiți catod și anod. Catodul este încărcat negativ; este locul reducerii ionilor pozitivi. Anodul este încărcat pozitiv; este locul oxidării ionilor negativi. Într-o celulă electrolitică, acești doi poli sunt conectați la o sursă de energie externă. Circuitul este completat de obicei printr-o soluție de sare numită electrolit. La producerea metalului prin electroliză, pe catod se va forma un strat de metal.
Natura reacției
Într-o reacție de reducere-oxidare - sau redox -, două elemente diferite schimbă electroni. În procesul de electroliză, metalul solid sau topit va apărea atunci când un ion de metal încărcat pozitiv câștigă electroni astfel încât să aibă o încărcare neutră. Ioni metalici pozitivi sunt prezenți în soluția electrolitică. Acestea pot forma un metal solid sau topit pe catod atunci când este aplicat curent electric la aparat. De exemplu, în epurarea electrolitică a aluminiului, ionii de aluminiu din electrolit se vor reduce la un catod, formând aluminiu foarte pur.
Aplicarea energiei electrice
Pentru ca producția de metal să aibă loc, trebuie aplicat un potențial electric. În procesul de electroliză, acest flux de electroni provine de obicei dintr-un curent continuu DC. Odată aplicat curentul electric, electronii se vor deplasa prin circuitul extern, iar ionii pozitivi se vor deplasa în electrolit. Atunci catodul poate suferi o reducere cu acești electroni și ioni pentru a forma metal.
Punctul final al electroplatării
Procesul de galvanizare este limitat de cantitatea de ioni metalici pozitivi din soluția electrolitică. Odată ce toți acești ioni au fost folosiți, reacția nu va avea cum să continue. Prin urmare, nu se va mai forma metal. Pentru a continua formarea mai mult metal, trebuie să adăugați mai mulți ioni metalici pozitivi în soluția electrolitică.