Najšira primjena elektrolize

Na prijelazu 18. i 19. stoljeća, nekolikootkrića, koja su postala poticaj za rođenje nove znanosti - elektrokemije. I utemeljitelji ove znanosti bili su dva znanstvenika. Ovaj talijanski fiziolog L. Galvani i engleski fizičar A. Volt, koji je 1799. godine stvorio prvi izvor kemijske struje - "Volta Pole". Upravo su ti znanstvenici uspjeli saznati da kada električna struja prolazi kroz vodenu otopinu soli, u toj se otopini odvijaju kemijske transformacije koje se sada nazivaju elektrolitičkim. Sam po sebi, elektroliza je prilično složen niz različitih procesa. Ova migracija (negativni ioni imaju tendenciju anoda, i pozitivni na katodu) i ionsku difuziju. To su također različite elektrokemijske i kemijske reakcije koje se javljaju između samih elektroliznih proizvoda, između tih proizvoda i elektrolita, između njih i elektroda.

Istraživanje tih procesa nije samo znanstvenivrijednost. Praktična primjena elektrolize je vrlo važna. Na primjer, čisti vodik, natrij ili nikal mogu se dobiti samo na taj način. I u industriji, elektrolitički procesi se koriste u različite svrhe. Koriste se za proizvodnju anorganskih tvari, kao što su kisik, vodik, alkalni, klor i drugi nemetali. Također, elektroliza se koristi za pročišćavanje određenih metala (srebro, bakar). Ipak, elektrolitički procesi postaju osnova za dobivanje litija, kalija, natrija, cinka, magnezija i drugih metala, kao i metalnih legura.

Osim toga, upotreba elektrolize u inženjerstvu -također je priprava organskih tvari, premazi i galvansko tretiranje metalnih površina (Elektropoliranje, boriding, liječenje i nitriranja). Tu su elektroforeza, elektrodijalizna, galvansko i druge slične procese koji imaju praktičnu primjenu. Također, vrijednost elektrolize leži u činjenici da proizvodi čiste, gotovo 100% metala.

Uzmi barem bakar. Bakrena ruda sadrži svoje okside, sumporne spojeve i nečistoće drugih metala. I bakar, dobiven iz ove rude, sa svim tim nečistoćama baca se u obliku ploča. Zatim se ove ploče kao anoda stave u otopinu bakrenog sulfata (CuS04). A potom slijedi primjena elektrolize. Na elektrode kupke primjenjuje se određeni napon i čisti metal se oslobađa na katodi. I sve vanjske nečistoće precipitiraju ili prolaze u elektrolit bez izlaganja na katodi.

Također, upotreba elektrolize je također relevantna zaproizvodnja aluminija. Vodena otopina se ne koristi u ovom postupku, nego se zamjenjuje rastopljenim boksitima. Takve rude sadrže aluminij oksid, kao i željezni oksid i silicij. Nakon tretmana boksitom s alkalijama, dobiva se proizvod glina. Ova glinica je napunjena u vatrostalnu peć, na dnu i na zidove koje su položene ugljikove ploče. Ove ploče su povezane s negativnim izvorom napajanja. I na plus, spojite ugljikovu anodu, koja prolazi kroz zid ove peći. A kad se anoda spusti, električni luk se pojavljuje u peći, topljenja glinice. Tada je već u ovoj rastaljenoj masi postojao elektrolitički proces. I na dnu peći, akumulira se čisti (do 99,5%) aluminija, koji se zatim ulijeva u kalupe.

Ali primjena elektrolize nije samoelektrometalurgija. Na taj način, jedan metal može biti obložen slojem drugog metala. Ovaj proces se zove galvanizacija i služi za zaštitu površine metala od oksidacije, dajući mu veću čvrstoću, a time i da ovu površinu daje bolji izgled. Kao premaz, obično se koriste nikl i krom, koji su manje osjetljivi na oksidaciju ili plemenite metale poput srebra i zlata.

U tom slučaju proizvod koji treba pocinčavatipremazivanje, temeljito odmašćivanje, čišćenje i poliranje. Zatim se stavi u galvansku kupelj kao katodu. Elektrolit u ovoj kupaonici je otopina metalne soli, koja će biti obložena proizvodima. I anoda je izrađena od istog metala. A kako bi ovaj premaz bio jednolik, katoda se nalazi između dvije anode. Tada su elektrode isporučene s trenutnom određenom snagom, i katoda obložena slojem srebra, zlata, nikla ili kroma.

Još uvijek postoji takva primjena elektrolize, kojaelektroformacija. Ova metoda prima kopije različitih metalnih predmeta (medalje, kovanice, bas-reljefe). Da biste to učinili, kopija objekta izrađena je od plastičnog materijala, kao što je vosak. Zatim je pokriveno grafitnom prašinom kako bi se dobila električna vodljivost i stavila ovaj primjerak u kupelj, gdje služi kao katoda. I elektrolizom ova kopija je prekrivena slojem metala potrebne debljine. Vosak se tada uklanja zagrijavanjem. A to je samo mali dio mogućnosti koje pruža metoda pod nazivom elektroliza.