Шта је електролиза? Анода и катода. Физичко-хемијски процес

Дуго времена људи нису успели да се доста чистих супстанци у слободној форми. Попут на пример:

• металс;
• базе;
• хлоро;
• водоник;
• водоник пероксид;
• органског хлора и други.

Они су добили или висок садржај нечистоћа, од којих је било немогуће да се ослободи, или не синтетише уопште. Али веза је веома важно за примену у индустрији и свакодневном животу. Али са открићем процеса, као што је електролизе, задатак огромних размера је решен. Данас се користи не само за синтезу, али и за многе друге процесе.

Шта је електролиза? Како то већ бива, неки од фаза на гомили, што је главна предност ове методе, покушајте да разуме ток чланка.

Шта је електролиза?

Да би одговорили на ово питање, прво морамо да тражимо да разумеју терминологију и неке основне физичке и хемијске концепте.

1. ДЦ - усмјерену ток електрона који потичу из било ког извора електричне енергије.
2. Електролита - супстанца, од којих решење је у стању да спроводе електричну струју.
3. Електроде - плате појединих материјала, међусобно повезана, које пролазе струју кроз себе (анода и катода).
4. Редокс реакције - процес у коме постоји промена у степену оксидације учесника. То јест, неки јони оксидира и повећање вредности степена оксидације, док други се смањују, је смањује.

Пошто је појаснио свих ових термина, можете да одговорите на питање шта је електролиза. Овај процес редок, обухвата доношење једносмерну струју кроз раствор електролита и престаје издавањем различитих производа у електрода.

Једноставна инсталација, што се може назвати Електролизер, обухвата само неколико компоненти:

• две чаше са електролита;
• тренутни извор;
• две електроде су међусобно повезане.

Индустрија користи много сложеније аутоматизовани дизајн, омогућавајући да добију велики број производа - електролизе купатила.

Процес електролизе је прилично комплексна, подлеже неколико теоријских законима и прихода према редоследу и правилима. За правилно предвидети исход, сви закони и могуће пролаз да се добро научио.

У теоријске основе процеса

Најважније основне канони на којима почива електролизе - закони Мајкл Фарадеј - чувени физичар, познат по свом раду у области електричне струје и сви пратећи процеси.

Сва правила два, од којих сваки описује суштину процеса у електролизе.

Први закон

Први закон Фарадеј, чија формула је написан као м = кИ * Δт, је следећи.

Маса материја испушта на електроде је директно пропорционална електричне енергије, која је прошла кроз електролита.

Формула показује да је м - је маса материјала, И - јачина, Δт - време током којег је прошао. Такође је укључена вредност К, која се зове електрохемијска еквивалент једињења. Ова вредност зависи од природе самог једињења. К је бројчано једнак масе супстанце ослобађа у електроди кроз електролит приликом доно једна јединица наелектрисања.

Друго правило електролизе

Други закон Фарадеј, чија формула - м = М * И * Δт / н * Ф, је следећи. Електрохемиски еквивалент једињења (К) је директно пропорционална њеној моларне масе, и обрнуто пропорционално валенцији супстанце.

Наведена формула је резултат повлачења свих Унитед. Она обухвата суштину другог закона електролизе. М - моларна маса једињења, И - јачина донет целог процеса, Δт - тотал електролиза тиме, Ф - Фарадејев константа, н - електрони који су укључени у процес. Њихов број је једнак задужен јона, учествовали у том процесу.

Фарадеј закони да би се разумело шта је електролиза, и израчунати потенцијални принос по маси, жељени резултат је да предвиди и утиче на ток процеса. Они представљају теоријску основу за трансформација.

Концепт аноде и њених типова

Врло важни су у електролизе електрода. Цео процес зависи од материјала од којег су направљене, њихову специфичну природу и својства. Стога, сматрамо детаљније сваки од њих.

Аноде - плус или позитивна електрода. То је, онај који је повезан са "+" пол извора напајања. Сходно томе, на њега из раствора електролита ће се померити негативних јона или ањона. Они ће оксидира овде, добијају већи степен оксидације.

Стога, можемо извући мали дијаграм који ће помоћи запамтити анодног процеса: аноду "плус" - Аниони - оксидације. Тако постоје два основна типа електроде, у зависности од тога који ће обратити одређени производ.

1. Нерастворна или инертни аноде. Таква врста укључује електроду која служи само за трансфер електрона и оксидације процеса, али се не троши и не раствори. Такви аноде су израђене од графита, иридијума, платине, угљеника и тако даље. Користећи ове електроде, метали могу бити произведене у чистим гасовима (кисеоник, водоник, хлор итд).
2. Растворљиви аноде. Када оксидативни процеси се раствори и утичу на исход електролизе. Основни материјали конструкције за ову врсту електроде: никл, бакар, кадмијум, олово, калај, цинк и други. Коришћењем ове аноде је потребно за елецтрорефининг процесе метала, елецтроплатинг, заштитним слојем против корозије, и тако даље.

Суштина процеса јављају у позитивне електроде је сведен на да изврши већину електронегативним јона сврсисходно потенцијал. Ивот зашто ањона водоничне киселине и хидроксида ион, а затим воду, ако је решење. Садржи кисеоник ањона у воденом раствору електролита, генерално на аноди се не празни, јер вода Убрзава, ослобађајући кисеоник.

Катода и њене карактеристике

Катода - је негативно напуњена електрода (због акумулације електрона на њега када електрична струја). Зато је за њега креће позитивно наелектрисаних јона - кације које пролазе кроз рехабилитацију, то јест, смањи степен оксидације.

Ту је битно за запамтити шеме катода "минус" - катјон - опоравак. Као материјал за катоде су:

• нерђајући челик;
• бакар;
• царбон;
• месинг;
• гвожђе;
• алуминијум и други.

Налази се на ово електрода долази до метали опоравак чистих супстанци, која је један од главних метода за њихово добијање индустријски. Такође је могуће је пренос електрона са аноде до катоде, а ако је први - растворљиви, његови јони смањена на негативној електроди. Овде постоји обнова кације гасовитог водоника _Х2. Дакле, катодни - један од најважнијих делова у укупној шеми електролизе супстанци.

електролиза слезине

Са становишта хемијских процеса који се разматра има своју једначину. Са ли је могуће да представља цео круг на папиру и да предвиди исход. Најважније што треба да обратите пажњу на - присуству или одсуству водену средину и врсти аноде (растворљива или не).

Ако је потребно за добијање следеће производе: алкалне и земноалкални метали, базе, алуминијум, берилијум, ањони садрже кисеоник гасова не може онда бити питање о електролизом раствора електролита. Само топи, јер у супротном потребне везе неће радити. Зато је у индустрији често синтетишу ове супстанце, користећи их суви соли и хидроксида.

У принципу, топе електролиза једначина је прилично једноставна и стандардни. На пример, ако узмемо у обзир и снимити га за калијум јодида, поглед ће бити следећи:

КИ = К ⁺ И ^-

Катода (к) "-" К ^& К & 1 Е = ⁰

Анода ^{(А) "+": 2И - -} 2е = И ₂ ⁰

Процес Исход: Ки = к + и _2.

Слично томе, електролиза ће снимити било који метал, без обзира на њене електроде потенцијала.

Електролизом воденог раствора

Када је реч о растворима електролита, исход процеса ће бити сасвим другачија. Уосталом, вода постаје активан учесник. Такође је у стању да дисоцирајући у јона и отпуштена из електрода. Дакле, у таквим случајевима важно електрода потенцијалне јона. Затим његова Негативна вредност нижа, већа је вероватноћа бржу оксидацијом или редукцијом.

Електролизом воденог раствора подлеже неколико правила која се морају меморисане.

1. Анодна Процеси: испуштају само ањони водоникових киселина (изузев водоник флуорид). Ако јона кисеоника или јоном флуорида, затим водом ће бити оксидован да ослободи кисеоник.
2. Катодног процеса: електролизе метала у електрохемијске серији (до и инклузивна алуминијума) на катоде не могу вратити због високе хемијске активности. Ово чини воду ослободи водоник. Метали од алуминијума водоник обновљена истовремено водом једноставне супстанце. Они који су после водоника у електрохемијске серије (ниска активност), лако се подвргне редукцији како једноставне супстанце.

Ако следите ова правила, можемо да приказују било електролиза и израчунати принос. У случају растворљивих анода кола варира и постаје много компликованија.

електролизе соли

Ови процеси се користе за добијање чистих метала и гасова, јер је технолошки једноставна и економски повољна. Поред тога, производи долазе са високим степеном чистоће, што је важно.

На пример, електролизе бакра може брзо га добити у чистом облику из раствора сваког соли. Најчешће коришћен бакар сулфат или бакар сулфат (ИИ) - ЦуСО _4.

Као топљењем или раствор соли може да се издвоји чистог метала, која је толико неопходна у скоро свим секторима електротехнике и металска индустрија.

Значење и примена процес

Електролиза - веома важан процес. У основи се базирају су неопходне техничке операције, као што су:

1. метала из руде бакра.
2. Елецтроектрацтион.
3. Елецтроплатинг.
4. Елецтросинтхесис.
5. Примена антикорозивне премазе и друге.