Den største anvendelsen av elektrolyse

Ved begynnelsen av det 18. og 19. århundre, flerefunn, som ble drivkraften for fødsel av en ny vitenskap - elektrokjemi. Og grunnleggerne av denne vitenskapen var to forskere. Denne italienske fysiologen L. Galvani og den engelske fysikeren A. Volt, som i 1799 opprettet den første kjemiske strømkilden - "Volta Pole". Det var disse forskerne som klarte å finne ut at når en elektrisk strøm passerer gjennom en vandig saltoppløsning, skjer kjemiske transformasjoner i denne løsningen, som nå kalles elektrolytisk. I seg selv er elektrolyse et ganske komplekst sett med forskjellige prosesser. Denne migrasjonen (negative ioner har en tendens til anoden, og positiv til katoden) og iondiffusjon. Disse er også forskjellige elektrokjemiske og kjemiske reaksjoner som forekommer mellom elektrolyseproduktene selv, mellom disse produktene og elektrolytten, mellom dem og elektrodene.

Og studiet av disse prosessene har ikke bare vitenskapeligverdi. Praktisk bruk av elektrolyse er veldig viktig nå. For eksempel kan ren hydrogen, natrium eller nikkel bare oppnås på denne måten. Og i industrien brukes elektrolytiske prosesser for en rekke formål. De brukes til å produsere uorganiske stoffer, som oksygen, hydrogen, alkali, klor og andre ikke-metaller. Også elektrolyse brukes til å rense visse metaller (sølv, kobber). Fremdeles elektrolytiske prosesser ble grunnlag for å oppnå litium-, kalium-, natrium-, sink-, magnesium- og andre metaller, samt metalllegeringer.

I tillegg er bruken av elektrolyse i engineering -Det er også produksjon av organiske stoffer, galvaniske belegg og bearbeiding av metalloverflater (elektropolering, boring, rengjøring og nitrering). Det er fortsatt elektroforese, elektrodialyse, elektroforming og andre lignende prosesser som har praktisk anvendelse. Også verdien av elektrolyse ligger i det faktum at det produserer rene, nesten 100% metaller.

Ta minst kobber. Kobbermalm inneholder oksider, svovelforbindelser og urenheter av andre metaller. Og kobber, hentet fra denne malmen, med alle disse urenheter, støpes i form av plater. Deretter plasseres disse platene som en anode i en oppløsning av kobbersulfat (CuSO4). Og deretter følger anvendelsen av elektrolyse. En viss spenning påføres på elektrodene i badekaret, og rent metall frigjøres på katoden. Og alle utilsiktede urenheter faller ut eller passerer inn i elektrolytten uten å stå ut på katoden.

Også bruken av elektrolyse er også relevant forproduksjon av aluminium. En vandig løsning brukes ikke i denne prosessen, den erstattes av smeltede bauxitter. Slike malm inneholder aluminiumoksid, samt jernoksid og silisium. Etter bauxittbehandlingen med alkali, oppnås et produkt som kalles aluminiumoksyd. Denne alumina er lastet inn i en ildfast ovn, på bunnen og veggene er lagde karbonplater. Disse platene er koblet til den negative av strømkilden. Og til pluss, koble karbonanoden, som passerer gjennom ovnenes vegg. Og når anoden senkes, oppstår en lysbue i ovnen, smeltende alumina. Så allerede i denne smeltede massen er det en elektrolytisk prosess. Og på bunnen av ovnen blir ren (opptil 99,5%) aluminium samlet, som deretter helles i mugg.

Men anvendelsen av elektrolyse er ikke bareelektro. På denne måten kan ett metall belegges med et lag av et annet metall. Denne prosessen kalles galvanisering og bruker den for å hindre at metalloverflaten mot oksydasjon, noe som gir større styrke og også for å gi denne overflaten et bedre utseende. Og som belegg, brukes nikkel og krom vanligvis, som er mindre utsatt for oksidasjon eller edle metaller som sølv og gull.

I dette tilfellet er produktet som skal galvaniseresbelegg, grundig avfett, rengjør og polerer. Deretter plasseres det i et galvanisk bad som en katode. Elektrolytten i dette badet er en løsning av metallsalt, som blir belagte produkter. Og anoden er laget av samme metall. Og for at dette belegget skal være jevnt, plasseres katoden mellom de to anoder. Deretter påføres en viss strøm på elektrodene, og katoden er dekket med et lag sølv, gull, nikkel eller krom.

Det er fortsatt en slik applikasjon av elektrolyse somkalt elektroforming. Denne metoden mottar kopier fra ulike metallobjekter (medaljer, mynter, basavlastninger). For å gjøre dette, er en kopi av objektet laget av et plastmateriale, for eksempel voks. Deretter er det dekket med grafittstøv for å gi det elektrisk ledningsevne og legg denne kopien i badekaret, hvor den fungerer som en katode. Og ved elektrolyse er denne kopien dekket med et lag av metall av ønsket tykkelse. En voks fjernes deretter ved oppvarming. Og dette er bare en liten del av mulighetene som tilbys av en metode som kalles elektrolyse.