Nejširší aplikace elektrolýzy

Vzdělání:

Na přelomu 18. a 19. století několikobjevy, které se staly impulsem pro vznik nové vědy - elektrochemie. A zakladatelé této vědy byli dva vědci. Tento italský fyziolog L. Galvani a anglický fyzik A. Volt, který v roce 1799 vytvořil první zdroj chemického proudu - "Volta Pole". Právě tito vědci se podařilo zjistit, že když elektrický proud prochází vodným roztokem soli, dochází v tomto řešení k chemickým přeměnám, které se nyní nazývají elektrolytické. Samotná elektrolýza je poměrně složitá sada různých procesů. Tato migrace (negativní ionty mají sklon k anodě a kladné vůči katodě) a difúze iontů. Jedná se také o různé elektrochemické a chemické reakce, které se vyskytují mezi samotnými elektrolytickými produkty, mezi těmito produkty a elektrolytem, ​​mezi nimi a elektrodami.

A studium těchto procesů není pouze vědeckéhodnota. Praktické využití elektrolýzy je nyní velmi důležité. Například čistý vodík, sodík nebo nikl lze získat pouze tímto způsobem. V průmyslu se elektrolytické procesy používají pro různé účely. Používají se k výrobě anorganických látek, jako je kyslík, vodík, alkálie, chlor a další nekovy. Také elektrolýza se používá k čištění určitých kovů (stříbro, měď). Stále elektrolytické procesy se staly základem pro získání lithia, draslíku, sodíku, zinku, hořčíku a dalších kovů, stejně jako kovových slitin.

Kromě toho použití elektrolýzy v technice -jedná se také o výrobu organických látek, galvanických povlaků a zpracování kovových povrchů (elektrolytické leštění, vrtání, čištění a nitridování). Stále existuje elektroforéza, elektrodialýza, elektroformace a další podobné postupy, které mají praktickou aplikaci. Hodnota elektrolýzy spočívá také v tom, že produkuje čisté, téměř 100% kovy.

Vezměte alespoň měď. Měděná ruda obsahuje oxidy, sloučeniny síry a nečistoty jiných kovů. A měď, získaná z této rudy, se všemi těmito nečistotami se odlévá ve formě desek. Pak se tyto desky jako anoda umístí do roztoku síranu měďnatého (CuSO4). Potom následuje použití elektrolýzy. Na elektrody vany se aplikuje určité napětí a na katodě se uvolní čistý kov. A všechny cizí nečistoty se vysychají nebo pronikají do elektrolytu, aniž by stáli na katodě.

Také je pro elektrolýzu důležité použitívýroba hliníku. V tomto procesu se nepoužívá vodný roztok, nahrazuje se roztavenými bauxity. Takové rudy obsahují oxid hlinitý, stejně jako oxid železa a křemík. Po úpravě bauxitu alkalickým činidlem se získá produkt nazývaný oxid hlinitý. Tento oxid hlinitý se naloží do žáruvzdorné pece, na jehož spodní straně a stěnách jsou uloženy uhlíkové desky. Tyto desky jsou připojeny k zápornému napětí zdroje. A k plusu připojte uhlíkovou anodu, která prochází stěnou této pece. A když je anoda spuštěna, v peci vzniká elektrický oblouk, tavící oxid hlinitý. Pak už v této roztavené hmotě dochází k elektrolytickému procesu. A na dně pece se nahromadí čistý (až 99,5%) hliník, který se pak nalije do forem.

Aplikace elektrolýzy však není jenelektrometalurgie. Tímto způsobem může být jeden kov potažen vrstvou jiného kovu. Tento proces se nazývá galvanické pokovování a používá se k ochraně povrchu kovu před oxidací, což mu dává větší pevnost a také k lepšímu vzhledu tohoto povrchu. A jako povlaky se obvykle používají nikl a chrom, které jsou méně náchylné k oxidaci nebo vzácným kovům, jako je stříbro a zlato.

V tomto případě výrobek, který má být pozinkovánnanášení, důkladně odmašťovat, vyčistit a leštit. Pak je umístěna v galvanické lázni jako katoda. Elektrolyt v této koupelně je roztok kovové soli, který bude potažený výrobky. A anoda je vyrobena ze stejného kovu. A aby byl tento povlak rovnoměrný, katoda se umístí mezi dvě anody. Poté se na elektrody aplikuje určitý proud a katoda je pokryta vrstvou stříbra, zlata, niklu nebo chrómu.

Stále existuje taková aplikace elektrolýzy, kterátzv. elektroformování. Tato metoda přijímá kopie z různých kovových předmětů (medaile, mince, basrelifky). K tomu je kopie objektu vyrobena z plastu, jako je vosk. Pak je pokryta grafitovým prachem, aby se získala elektrická vodivost a vložte tuto kopii do lázně, kde slouží jako katoda. A elektrolýzou je tato kopie pokrytá vrstvou kovu požadované tloušťky. Vosk se potom zahřívá. A to je jen malá část možností, kterou poskytuje metoda nazývaná elektrolýza.