Elektrolízis · Alapelv, hatékonyság, példák · videóval
Valószínűleg hallott már a Anyagok szétválasztása kémia hallotta. De hogyan lehet elválasztani a kémiai vegyületeket villamos energia felhasználásával? Ebben a cikkben az ún elektrolízis a. Ezután ezt több példával magyarázzuk, például a Nátrium-klorid vagy Cink-jodid. A végén megtudja, melyik Alkalmazási területek az elektrolízis hasznos.
Gyorsan és egyszerűen meg akarja érteni a cikk tartalmát? Akkor vessen egy pillantást a mi Videó hogy az elektrolízis jó áttekintést kapjon.
Az elektrolízis egyszerűen magyarázható
Gondolhat az elektrolízisre, mint olyan folyamatra, amelyben elektromos áram kémiai elválasztást hajt végre. Ezzel az ún Redox reakció az elektronok egyik reakciópartnerről a másikra kerülnek, vagy kivonódnak belőle. Ez el fogja engedni Ionok a elemi anyagok.
Például felhasználhatja őket Anyagkivonás klór, hidrogén és nátronlúg a Klór-alkáli elektrolízis használat. Nem csak elektrolízist használhat az anyagok kivonására. A fémek tisztításának folyamataiban is elektrolitikus finomítás, gyakran használt módszer.
Elektrolitikus cella elve
Az elektrokémiában alapvetően meg lehet különböztetni két elektródreakciót különböző sejttípusokkal.
Egy elektrolitikus cella áll két elektróda szénből vagy platinából és egy vezetőképes folyadék. Akinek van Pozitív pólus csatlakoztatott elektróda használható a anód írja le. Akinek van Negatív pólus csatlakoztatott elektróda katód- hívott. Ha rendelkezik a két elektron egyikével Egyenáram az elektronok a katód felé áramlanak. Így a anód a Elektronhiány és a katód- a Elektronfelesleg.
A vezetőképes folyadékot gyakran "elektrolit"kijelölt. Ez pozitív töltésű ionokból áll (Kationok) és negatív töltésű ionok (Anionok). Az elektrolízis sikeréhez bizonyos minimális feszültségre van szükség. Csak ettől Bomlási feszültség () az elektrolit lebomlik. Ezután a kationok a negatív töltésű katódra vándorolnak. Ott vegye be a kationokat Elektronok be vannak kapcsolva, így fognak csökkent. Ugyanannyi anion vándorol az anódhoz, és ott adja meg az övét Elektronok kikapcsolva (oxidáció).
Elektrolízis hatékonysága
Az anód és a katód rekesz elválasztható egy ún Diafragma különálló. Ez a fal megakadályozza a keletkező gázok keveredését. A membrán azonban gyakran akadályozza az elektromos áram áramlását is. Ez lehetővé teszi a Hatékonyság az egész elektrolízis folyamatának.
Alapvetően az elektrolízis egy nagyon energiahatékony folyamat val,-vel Hatékonyság nak,-nek 70% felett. Ehhez fontos, hogy a folyamathoz közeli feszültség álljon fenn Bomlási feszültség választ. Hoz A gázok elektrolízise A megbízhatóbb futás érdekében bizonyos mértékű további feszültségre van szükség. Ezek "Túlterhelés - Erős ebben Elektróda anyaga és gyakran csökkenti a reakció hatékonyságát is.
Elektrolízis példák
Az elektrolízis elvének egyértelművé tétele érdekében nézzünk meg néhány példát.
Az alábbiakban kitérünk a cink-jodid, nátrium-klorid és víz elektrolízisére.
Cink-jodid elektrolízise
Oxidáció:
Csökkentés:
Az egész Redox reakció az alábbiak szerint képviselheti:
Redox reakció:
Mint látható, az elektromos áram hatására a cink-jodid kémiai vegyület összetevőire bomlott. Megteheti az elemeket cink- és Jód most kivonat további felhasználásra.
Elektrolízis-nátrium-klorid
A Reakcióegyenlet így szól: