Nejširší aplikace elektrolýzy

Na přelomu 18. a 19. století bylo vyrobeno několik objevů, které se staly impulsem pro zrození nové vědy - elektrochemie. A zakladatelé této vědy byli dva vědci. Je to italský fyziolog Luigi Galvani a A. Volta anglický fyzik, který v roce 1799 vytvořil první chemický zdroj proudu - „galvanickou hromadu“. To je to, co vědci zjistili, že když elektrický proud prochází vodném roztoku jakékoliv soli v tomto roztoku se vyskytují chemické transformace, která se nyní nazývá elektrolyt. Samotná elektrolýza je poměrně složitá sada různých procesů. Jedná se o migraci (negativní ionty mají tendenci k anodě a kladné ionty k katodě) a iontová difúze. 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.

Studium těchto procesů má nejen vědeckou hodnotu. 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. S jejich pomocí obdrží anorganické látky, 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 využití elektrolýzy v oboru - to je také příprava organických látek, podlahových krytin a elektrolytické pokovování ošetření kovových povrchů (elektrolytické leštění, boridovacím, léčby a nitrační). Existuje elektroforéza, elektrodialýza, galvanické a jiné podobné procesy, které mají praktické využití. Také elektrolýza hodnota spočívá v tom, že s jeho pomocí získat čisté, téměř sto procent kovů.

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.

Pro výrobu hliníku je také důležité použití elektrolýzy. 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 do pece, 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.

Ale použití elektrolýzy je nejen electrometallurgy. Tímto způsobem může být jeden kov potažen vrstvou jiného kovu. Tento proces se nazývá elektrolytické a použije ji, aby se zabránilo povrchu kovu před oxidací, což je větší pevnost a také za to, že tento povrch lepší vzhled. A jako povlaky obvykle používají nikl a chrom, jsou málo náchylné k oxidaci, nebo ušlechtilé kovy, jako je stříbro a zlato.

V tomto případě článek předmět galvanické pokovování, důkladně odmašťovat, čistí a leští. Pak je umístěn jako katoda galvanické vany. 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, která se nazývá 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 pokryta vrstvou kovu požadované tloušťky. Vosk se potom zahřívá. A to je jen malá část možností, kterou poskytuje metoda nazývaná elektrolýza.