İçerik
Elektroliz, kimyasal reaksiyonu başlatmak için elektrik akımı kullanma işlemidir. Söz konusu kimyasal reaksiyon tipik olarak bir indirgeme-oksidasyon reaksiyonudur, burada atomlar elektron alışverişinde bulunur ve oksidasyon durumlarını değiştirir. Bu işlem, elektro kaplama ve çeşitli metallerin saflaştırılması için yararlı olan metal katıların üretilmesi için kullanılabilir.
Elektrolizin Temel Kurulumu
Elektroliz, katot ve anot olarak adlandırılan iki zıt yüklü kutup gerektirir. Katot negatif yüklüdür; pozitif iyonların azaltıldığı bölgedir. Anot pozitif olarak yüklenmiştir; negatif iyonların oksidasyon bölgesidir. Elektrolitik bir hücrede, bu iki kutup harici bir güç kaynağına bağlanır. Devre tipik olarak elektrolit adı verilen bir tuz çözeltisi ile tamamlanır. Metallerin elektroliz yoluyla üretilmesinde, katot üzerinde bir metal tabakası oluşacaktır.
Reaksiyonun Yapısı
İndirgeme-oksidasyon - veya redoks - reaksiyonunda, iki farklı element elektron alışverişinde bulunur. Elektroliz sürecinde, pozitif yüklü bir metal iyonu nötr bir yüke sahip olacak şekilde elektronlar elde ettiğinde katı veya erimiş metal ortaya çıkacaktır. Elektrolitik çözeltide pozitif metal iyonları bulunur. Cihaza elektrik akımı uygulandığında katot üzerinde katı veya erimiş bir metal oluşturabilirler. Örneğin, alüminyumun elektrolitik saflaştırılmasında, elektrolitten elde edilen alüminyum iyonları bir katotta azaltılacak ve çok saf alüminyum oluşacaktır.
Elektrik Uygulaması
Metal üretiminin gerçekleşmesi için elektrik potansiyeli uygulanmalıdır. Elektroliz sürecinde, bu elektron akışı tipik olarak harici bir DC akımından gelir. Elektrik akımı uygulandığında, elektronlar dış devre boyunca hareket edecek ve pozitif iyonlar elektrolit içinde hareket edecektir. Daha sonra katod, metal oluşturmak için bu elektronlar ve iyonlarla indirgeme yapabilir.
Galvanik Son Nokta
Elektrolitik kaplama işlemi, elektrolitik çözeltideki pozitif metal iyonlarının miktarı ile sınırlıdır. Tüm bu iyonlar tükendiğinde, reaksiyonun devam etmesinin bir yolu olmayacaktır. Bu nedenle, artık metal oluşmayacak. Daha fazla metal oluşturmaya devam etmek için, elektrolitik çözeltiye daha fazla pozitif metal iyonları eklemelisiniz.