Qu'est-ce qu'un processus électrolytique?
Le procédé électrolytique est généralement utilisé pour raffiner des substances telles que des métaux ou pour extraire des matériaux d’une solution. Tout processus électrolytique requiert trois composants principaux: l'électricité, une substance contenant des ions libres et deux objets servant d'électrodes. La présence d'un courant électrique circulant dans l'électrolyte peut provoquer une réaction chimique qui, autrement, ne se produirait pas spontanément. Lors du raffinage des métaux, les atomes d'une substance impure sont transférés vers une cathode pure en raison du flux d'électricité. Le procédé électrolytique peut également être utilisé pour extraire des substances, telles que le raffinage de l’hydrogène à partir d’eau.
Afin d'utiliser l'électrolyse pour raffiner le métal, les deux électrodes seront généralement constituées de ce matériau. Un minerai ou un alliage impur peut être utilisé pour l'anode et la cathode est fabriquée à partir de la forme pure. L'électrolyte contiendra également le même métal sous forme d'ions libres maintenus en solution. Lorsqu'un courant électrique est appliqué aux électrodes, il peut circuler entre elles à travers l'électrolyte. Cela aura tendance à amener les ions de la solution à se fixer à l'électrode correspondante, selon qu'ils sont chargés positivement ou négativement, entraînant la formation d'atomes de métal pur sur la cathode.
Le procédé électrolytique peut également être utilisé pour plaquer un métal avec un autre ou pour la gravure décorative. Ces utilisations du procédé sont très similaires à la méthode de raffinage, bien que revêtir un métal avec un autre soit appelé galvanoplastie. L'utilisation du procédé électrolytique pour l'attaque chimique utilise généralement des acryliques et d'autres substances pour revêtir le métal, et est parfois appelée électro-extraction.
Les gaz, tels que l'hydrogène, peuvent également être raffinés à l'aide du procédé électrolytique. L'eau est chimiquement composée d'hydrogène et d'oxygène, et un courant électrique peut être utilisé pour la séparer en ces composants. L'anode et la cathode sont chacune constituées de la même substance, généralement de l'acier inoxydable ou un autre métal inerte.
Lorsque le courant est appliqué aux électrodes immergées dans l'eau, il aura tendance à se désintégrer en oxygène à proximité de l'anode et en hydrogène à la cathode. En plaçant les récipients de collecte à l'électrode appropriée, il est possible de recueillir de l'oxygène pur ou de l'hydrogène. L'eau pure ayant tendance à s'auto-ioniser de manière limitée, la présence d'ions libres peut être faible et le processus a tendance à progresser lentement. Pour cette raison, l'hydrogène n'est pas souvent collecté avec le processus électrolytique à l'échelle industrielle.