Elektroliz nədir? anod və katod. Fiziki-kimyəvi proses

Uzun müddət people pulsuz formada təmiz maddələrin bir çox almaq üçün idarə etməyib. məsələn kimi:

• metallar;
• alkaliler;
• xlor;
• hidrogen;
• hidrogen peroksid;
• üzvi xlor və s.

Onlar xilas, ya da sintez deyil almaq üçün qeyri-mümkün idi olan çirkləri, yüksək məzmun bilərsiniz aldı. Amma keçid sənaye və gündəlik həyatda istifadə üçün çox vacibdir. Lakin belə elektroliz kimi bir prosesin tapılması ilə böyük nisbətdə bir məsələ həll olunub. Bu gün sintezi üçün, həm də bir çox digər proseslər üçün yalnız istifadə olunur.

elektroliz nədir? Odur ki, mərhələləri bəzi bu metodun əsas üstünlüyü var məqalənin kurs anlamaq üçün cəhd nə qədər piled.

elektroliz nədir?

Bu suala cavab vermək üçün, biz ilk terminologiya və bəzi əsas fiziki və kimyəvi anlayışlar anlamaq üçün axtarmaq lazımdır.

1. DC - elektrik hər hansı bir mənbədən mənşəli elektronların bir idarə stream.
2. Elektrolit - maddə, elektrik cari aparılması qadir olduğunu həll olan.
3. Elektrodlar - özləri vasitəsilə elektrik keçmək qarşılıqlı müəyyən materialları, nömrəli (anod və katod).
4. reduksiya reaksiyası - bir proses olan iştirakçıların oksidləşmə dərəcəsi bir dəyişiklik var. Ki, bəzi ionları turşutmaq və başqaları azaldılır isə azaltmaq, oksidləşmə dərəcəsi dəyərini artırır.

bu şərtlər bütün aydınlıq edərək, siz elektroliz nə sualına cavab bilər. Bu reduksiya prosesi elektrolit həll yolu birbaşa cari keçən ibarət və elektrodlar müxtəlif məhsulların buraxılması ilə xitam verilir.

electrolyzer adlandırmaq olar Easy quraşdırma, yalnız bir neçə komponentləri daxildir:

• bir elektrolit ilə iki eynək;
• cari mənbəyi;
• iki elektrodlar bağlıdır.

elektroliz vannaları - sənaye məhsullarının böyük nömrələri əldə etmək üçün imkan verir, bir çox daha kompleks avtomatlaşdırılmış dizayn istifadə edir.

elektroliz prosesi kifayət qədər mürəkkəb qaydada və qaydalarına uyğun olaraq bir neçə nəzəri qanun və gəlirlərin tabedir. Düzgün nəticəsini proqnozlaşdırmaq üçün bütün qanunlar və mümkün keçid də öyrənildi.

prosesinin nəzəri əsasları

elektroliz düşür olan ən mühüm fundamental toplardan - Michael Faraday qanunları - elektrik cari sahəsində etdiyi işlərlə tanınan məşhur fizik və bütün müşayiət proseslər.

elektroliz proseslərin mahiyyəti təsvir hər biri bu cür qaydaları iki.

ilk qanun

ilk Faraday hüquq, aşağıdakı m kimi yazılmışdır formula olan = Ki * Δt edir.

elektrod da xəstəxanadan Mass maddə elektrolit keçmişdir elektrik, birbaşa mütənasibdir.

formula m göstərir ki, - maddi kütləvi, mən - Cari intensivliyi, Δt - bu qəbul zamanı vaxt. Həmçinin mürəkkəb elektrokimyəvi ekvivalent adlanan k dəyəri daxildir. Bu dəyər mürəkkəb özü xarakterindən asılıdır. K elektrik pulsuz bir vahid keçən zaman elektrolit vasitəsilə elektrodda azad maddə kütləvi sayca bərabərdir.

elektroliz ikinci qayda

formula olan Faraday ikinci qanunu - aşağıdakı kimi * I Δt * m = M / n * F edir. mürəkkəb (k) bir elektrokimyəvi ekvivalent onun molar kütləvi mütənasib və maddə valence tərs mütənasibdir.

yuxarıda formula bütün United çıxarılması nəticəsidir. Bu elektroliz ikinci qanunun mahiyyəti gösterir. M - molar kütləvi birləşmələr, I - bütün prosesi keçdi cari intensivliyi, Δt - ümumi elektroliz dəfə F - Faraday daimi, n - prosesinə cəlb olunur elektronların. Onların sayı ion məsul bərabər prosesində iştirak etmişdir.

Faraday qanunları elektroliz nə anlamaq kömək etmək, və kütlə potensial gəlir hesablamaq istədiyiniz nəticə proqnozlaşdırmaq və prosesin gedişinə təsir edir. Onlar dəyişikliklər nəzəri əsasını təşkil edir.

anod və növləri anlayışı

Çox əhəmiyyətli elektroliz elektrodlar var. bütün proses onların xüsusiyyətini və xassələri edilir olan maddi asılıdır. Ona görə də biz daha ətraflı onların hər hesab edir.

Anode - plus və ya müsbət elektrod. Ki, enerji mənbəyi "+" dirəyə əlavə olunur biridir. Buna görə, onu elektrolit həll mənfi ionların ya anionları hərəkət edəcək. Onlar oksidləşmə yüksək dərəcəsi əldə burada turşutmaq edəcək.

- anion - oksidləşmə bir anod "plus" Ona görə də biz anod prosesləri yadda kömək edəcək bir az diaqram cəlb edə bilər. Belə ki, xüsusi bir məhsul çıxacağına bağlı olan elektrod iki əsas növü var.

1. həlledilməz və ya təsirsiz anod. Bu tipli lakin istehlak və həll deyil, elektron və oksidləşmə prosesləri köçürmək yalnız xidmət edən bir elektrod daxildir. Belə anodlar belə qrafit, iridium, platin, karbon və hazırlanır. Bu elektrodlar istifadə edərək, metallar təmiz qazlar (s oksigen, hidrogen, xlor və) istehsal edilə bilər.
2. həll anod. oksidləşdirici proseslər o həll və elektroliz nəticəsini təsir zaman. nikel, mis, kadmium, qurğuşun, qalay, sink və digər bu elektrod növü üçün tikinti əsas materialları. Bu anodlar belə korroziyaya qarşı metallar electroplating, qoruyucu örtüyün prosesləri electrorefining və ehtiyac istifadə.

müsbət elektrod meydana gələn proseslərin mahiyyəti əhəmiyyətli potensial ən electronegative ionları yerinə azaldılır. bir həll əgər niyə Ivot, hidrogen turşuları və hidroksid ion və sonra su anionlardan. su oksigen azad, daha sürətli edir-ci ildən Oxygen tərkibli sulu elektrolit həll anionları, ümumiyyətlə anod da xəstəxanadan deyil.

katod və onun xüsusiyyətləri

katod - (bununla əlaqədar zaman elektrik cari elektronların toplanması üçün) bir mənfi ittiham elektrod edir. ki, oksidləşmə dərəcəsi azaltmaq, reabilitasiya məruz kationların - Buna görə ona müsbət yüklü ionlar hərəkət edir.

kation - - bərpa da sxemi katod "minus" xatırlamaq müvafiq var. katod üçün material kimi daxildir:

• paslanmayan polad;
• mis;
• karbon;
• brass;
• dəmir;
• alüminium və s.

Bu elektrod sənaye onların istehsalı üçün əsas üsullardan biridir saf maddələrin Metalların bərpa, gəlir də deyil. Bu da mümkün katod üçün anod olan elektronların transfer, və ilk əgər - həll, onun ionları mənfi elektrod üzərində azalır. Burada hidrogen qaz H ₂ kationların bir bərpa _var. Buna görə də, elektron - maddələrin elektroliz ümumi sxemi ən vacib hissələrindən biridir.

əridərkən elektroliz

nəzərdən kimyəvi prosesi baxımından öz tənlik var. mümkün kağız bütün circuit təmsil və nəticəsini proqnozlaşdırmaq. olması və ya su mühitinin olmaması və anod növü (həll və ya) - Siz diqqət yetirməlidir ən əhəmiyyətli şey.

Zərurət olduqda aşağıdakı məhsulları əldə etmək üçün: qələvi və qələvi torpaq metallar, qələvi, alüminium, berilyum, oksigen tərkibli qazların anionlardan sonra elektrolit həll elektroliz haqqında bir sual ola bilməz. başqa cür tələb əlaqələri işləməyəcək çünki Sadəcə, əridir. sənayesində tez-tez onlara quru susuz duzları və hidroksidləri istifadə edərək, bu maddələrin sintez niyə ki.

Ümumiyyətlə, elektroliz tənlik olduqca sadə və standart əridir. biz hesab üçün qeyd Məsələn, kalium yodlu, görünüşü aşağıdakı olacaq:

KI K ^{+ +} I = ^-

katod (K) "-" K ⁺ K + 1 e = ⁰

anod ^{(A) "+": 2I - -} 2e = I ₂ ⁰

Process Nəticə: KI = K + _2.

Eynilə, elektroliz asılı olmayaraq elektrod potensialı hər hansı bir metal qeyd edəcək.

suda həll elektroliz

Bu həllər elektrolit gəldikdə, prosesin nəticəsi tamamilə fərqli olacaq. Bütün sonra, su fəal iştirakçısı olur. O, həmçinin ionları daxil dissociating və elektrodlar azad etməyə qadirdir. Buna görə də, belə hallar əhəmiyyətli elektrod potensialı ionları. daha sürətli oksidləşmə və ya azaldılması mənfi dəyəri aşağı daha böyük ehtimal.

suda həll elektroliz xatirəsi olmalıdır bir neçə qaydalara tabedir.

1. Anodic Prosesləri (hidrogen fluoride istisna olmaqla) hidrogen turşuları yalnız anionlardan xəstəxanadan. bir oksigen ion və ya fluoride ion, onda su oksigen azad zağlı olunacaq.
2. katod proseslər: electrowinning (qədər və alüminium daxil olmaqla) elektrokimyəvi sıra metalların katod səbəbiylə yüksək kimyəvi fəaliyyəti bərpa edilə bilməz. Bu hidrogen azad su edir. alüminium Metals hidrogen sadə maddələr su ilə eyni zamanda bərpa. elektrokimyəvi sıra (aşağı fəaliyyəti) hidrogen sonra ki, o, asanlıqla sadə maddələr azaldılması məruz.

bu qaydalara riayət edin, biz hər hansı bir elektroliz təsvir və gəlir hesablamaq olar. bir həll anod dövrə halda dəyişir və daha çox mürəkkəb olur.

elektroliz duzları

Bu texnoloji sadə və iqtisadi baxımdan sərfəli çünki Bu proseslər, təmiz metallar və qazların almaq üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, məhsul vacibdir təmizlik yüksək dərəcəsi ilə gəlir.

Məsələn, mis electrowinning tez hər hansı bir duz həll təmiz formada əldə edə bilərsiniz. ən çox istifadə olunan mis sulfat və ya mis sulfat (II) - CuSO _4.

bir əriməsi və ya duz həll Elektrik və metal mühəndislik faktiki olaraq bütün sahələrində zəruri olan saf metal, hasil edilə bilər.

Məna və tətbiqi prosesi

Elektroliz - çox əhəmiyyətli bir müddət. onun bazasında əsaslanır kimi zəruri texniki əməliyyatları var:

1. metal emalı.
2. Electroextraction.
3. Electroplating.
4. Electrosynthesis.
5. anti-korroziya örtüklər və digər tətbiqi.