Електроліз

Електроліз – це метод розділення компонентів з’єднання за допомогою електричного струму, що проходить через розплавлене з’єднання або розчин. Електроліз широко застосовується в промисловості – для вилучення активних металів з руд, для очищення металів, для нанесення тонких металевих покриттів.

Принцип електролізу

При електролізі струм можуть проводити тільки іонні з’єднання (засновані на іонних зв’язках) – завдяки тому, що атоми в цих з’єднаннях втратили або придбали електрони і знайшли електричний заряд – перетворилися на іони. У розчині іонного з’єднання, наприклад хлориду міді, іони можуть вільно пересуватися. До складу хлориду міді входять позитивно заряджені іони міді і негативно заряджені іони хлору. За допомогою електродів електричний струм підводиться до розчину – електроліту.

Катод – це електрод з негативним зарядом (-), анод – електрод з позитивним зарядом (+).

Оскільки протилежні заряди притягуються, то негативно заряджені іони в електроліті збираються поблизу анода, а позитивно заряджені – поблизу катода. При електролізі іони обох елементів збираються близько електродів протилежного заряду, таким чином елементи розділяються.

Гальванічне покриття

Сталеві консервні банки покриті тонким шаром олова. Для нанесення на поверхню тонкого металевого шару – гальванічного покриття – застосовується електроліз. Предмет грає роль електрода і при електролізі покривається металом з електроліту. Гальванічні покриття потрібні, зокрема, для захисту активних металів менш активними. Так сталь із захисною метою покривають оловом або хромом. Сталеві консервні банки покриті тонким шаром олова.

Електроочищення

Електроочищення – це електролітичний метод очищення металів. Наприклад, мідь з домішками служить анодом, а катод зроблений з чистої міді. Електроліт – розчин сульфату міді. Мідь з анода розчиняється в електроліті у вигляді позитивно заряджених іонів, які потім перемішуються до катода.

Видобуток металів

Електроліз допомагає витягти з руд дуже активні метали:

  • натрій;
  • алюміній.

Алюмінієві руди – боксити – складаються в основному з оксиду алюмінію. Для електролізу оксид алюмінію розчиняють в кріоліті. Всередині стінки електролізера покриті вуглецем, який грає роль катода. Іони алюмінію притягуються до катода, біля якого утворюється шар рідкого алюмінію.

Анодування

За допомогою електролізу метал, наприклад алюміній, можна покрити тонким шаром його ж оксиду (з’єднання металу з киснем). Цей процес називається анодуванням. Оксид утворює шар, що захищає метал від корозії. Алюмінієвий виріб використовується в якості анода і поміщається в електроліт – розчин сірчаної кислоти.

Ви самі можете шляхом електролізу розкласти воду на водень і кисень, які виділятимуться у вигляді бульбашок. Наявні введенні домішки проводять струм між грифелями олівців – електродами. Позитивні іони водню збираються біля негативного електрода, і бульбашки цього газу виділяються з води. Близько іншого олівця виділяються бульбашки кисню. Бульбашок водню більше, так як в кожній молекулі води є два атоми водню і тільки один атом кисню.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Надпровідність