היישום הרחב ביותר של אלקטרוליזה

בסוף המאה ה -18 וה -19, מספרתגליות, שהפכו לדחף להולדתו של מדע חדש - אלקטרוכימיה. ומייסדי המדע הזה היו שני מדענים. הפיסיולוג האיטלקי ל 'גלווני והפיסיקאי האנגלי א. וולט, אשר ב -1799 יצר את המקור הראשון של הזרם הכימי - "וולטה פול". המדענים האלה הצליחו לגלות שכאשר זרם חשמלי עובר דרך תמיסה מימית של מלח, אזי מתממשים תמורות כימיות בפתרון זה, הנקרא כיום אלקטרוליטי. בפני עצמה, אלקטרוליזה היא קבוצה מורכבת למדי של תהליכים שונים. הגירה זו (יונים שליליים נוטים לאנודה, וחיובית לקתודה) ודיפוזית יון. אלה גם תגובות אלקטרוכימיות וכימיות שונות המתרחשות בין מוצרי אלקטרוליזה עצמם, בין מוצרים אלה לבין אלקטרוליט, ביניהם לבין האלקטרודות.

המחקר של תהליכים אלה לא רק מדעיערך. יישום מעשי של אלקטרוליזה הוא מאוד חשוב עכשיו. לדוגמה, מימן טהור, נתרן או ניקל ניתן להשיג רק בדרך זו. ובתעשייה, תהליכים אלקטרוליטיים משמשים למגוון מטרות. הם משמשים לייצור חומרים אנאורגניים, כגון חמצן, מימן, אלקלי, כלור אחרים שאינם מתכות. כמו כן, אלקטרוליזה משמש לטהר מתכות מסוימות (כסף, נחושת). עדיין תהליכים אלקטרוליטיים הפך בסיס להשגת ליתיום, אשלגן, נתרן, אבץ, מגנזיום ומתכות אחרות, כמו גם סגסוגות מתכת.

בנוסף, השימוש אלקטרוליזה בהנדסה -הוא גם ייצור של חומרים אורגניים, ציפויים גלווניים ועיבוד של משטחי מתכת (electropolishing, borating, ניקוי nitriding). יש עדיין אלקטרופורזה, אלקטרודיאליזה, electroforming ותהליכים דומים אחרים שיש להם יישום מעשי. כמו כן, הערך של אלקטרוליזה טמונה בעובדה שהיא מייצרת טהור, כמעט 100% מתכות.

קח לפחות נחושת. עפרות נחושת מכילה תחמוצות, תרכובות גופרית, וזיהומים של מתכות אחרות. ונחושת, המתקבל עפרות זו, עם כל הטומאות האלה הוא יצוק בצורה של צלחות. אז אלה לוחות כמו אנודה ממוקמות פתרון של נחושת גופרת (CuSO4). ואז בעקבות יישום אלקטרוליזה. מתח מסוים מוחל על האלקטרודות של האמבטיה מתכת טהורה הוא שוחרר על הקתודה. וכל זיהומים זרים לזרז או לעבור אל אלקטרוליט, מבלי לעמוד על הקתודה.

כמו כן, השימוש אלקטרוליזה רלוונטי גם עבורייצור של אלומיניום. הפתרון המימי בתהליך זה אינו מוחל, הוא מוחלף עם בוקסיט המותך. עפרות כאלה מכילים תחמוצת אלומיניום, כמו גם תחמוצת ברזל וסיליקון. לאחר טיפול בוקסיט עם אלקלי לייצר מוצר בשם אלומינה. אלומינה זה נטען לתוך כבשן עקשן בתחתית הקירות אשר פרושים צלחת פחמן. לוחות אלה מחוברים לשלילה של מקור הכוח. מחובר האנודה פחמן החיובי המשתרע דרך הקיר של התנור. וכאשר הורדת האנודה לתוך תנור חשמלי קשת, נמס אלומינה. אז כבר במסה המותכת הזאת יש תהליך אלקטרוליטי. ועל בתחתית הכבשן, טהור (עד 99.5%) אלומיניום הוא צבר, אשר לאחר מכן שפכו לתוך תבניות.

אבל היישום של אלקטרוליזה היא לא רקElectrometallurgy. בדרך זו, מתכת אחת יכול להיות מצופה בשכבה של מתכת אחרת. תהליך זה נקרא electroplating והוא משמש כדי להגן על פני השטח של המתכת מפני חמצון, נותן לו יותר כוח, וגם לתת משטח זה מראה טוב יותר. כמו ציפויים, ניקל וכרום משמשים בדרך כלל, אשר רגישים פחות חמצון או מתכות אצילות כגון כסף וזהב.

במקרה זה, המוצר להיות מגולווןציפוי, degrease ביסודיות, נקי וליטוש. לאחר מכן הוא ממוקם בתוך אמבט גלווני כמו קטודה. אלקטרוליט בחדר האמבטיה הזה הוא פתרון של מלח מתכת, אשר יהיה מצופה מוצרים. ואת האנודה עשוי מתכת זהה. ועל מנת ציפוי זה להיות אחיד, הקתודה ממוקם בין שתי האנודות. אז זרם מסוים מוחל על האלקטרודות, ואת הקתודה מכוסה בשכבה של כסף, זהב, ניקל או כרום.

יש עדיין יישום כזה של אלקטרוליזה, אשרשנקרא electroforming. שיטה זו מקבלת עותקים מחפצי מתכת שונים (מדליות, מטבעות, תבלינים). כדי לעשות זאת, עותק של האובייקט עשוי מחומר פלסטי, כגון שעווה. ואז הוא מכוסה אבק גרפיט לתת לו מוליכות חשמלית ולשים את העותק באמבטיה, שם הוא משמש קתודית. ועל ידי אלקטרוליזה עותק זה מכוסה בשכבת מתכת של עובי הנדרש. שעווה מוסר מכן על ידי חימום. וזה רק חלק קטן של האפשרויות המסופקות על ידי שיטה הנקראת אלקטרוליזה.