Che cos'è un processo elettrolitico?
Il processo elettrolitico viene in genere utilizzato per raffinare sostanze come metalli o per estrarre materiali da una soluzione. Ci sono tre componenti principali che sono necessari per qualsiasi processo elettrolitico, che sono l'elettricità, una sostanza che contiene ioni liberi e due oggetti per agire come elettrodi. La presenza di una corrente elettrica che fluisce attraverso l'elettrolita può causare una reazione chimica che altrimenti non si verificherebbe spontaneamente. Nella raffinazione dei metalli, gli atomi di una sostanza impura vengono fatti trasferire in un catodo puro a causa del flusso di elettricità. Il processo elettrolitico può anche essere usato per estrarre sostanze, come la raffinazione dell'idrogeno dall'acqua.
Per utilizzare l'elettrolisi per raffinare il metallo, entrambi gli elettrodi saranno generalmente realizzati con quel materiale. Un minerale impuro o una lega possono essere usati per l'anodo e il catodo è fatto dalla forma pura. L'elettrolita conterrà anche lo stesso metallo sotto forma di ioni liberi che vengono tenuti in soluzione. Quando una corrente elettrica viene applicata agli elettrodi, può fluire tra di loro attraverso l'elettrolita. Ciò tenderà a indurre gli ioni della soluzione ad attaccarsi all'elettrodo corrispondente, a seconda che siano caricati positivamente o negativamente, causando la raccolta di atomi di metallo puro sul catodo.
Il processo elettrolitico può anche essere usato per placcare un metallo con un altro o per incisioni decorative. Questi usi del processo sono molto simili al metodo di raffinazione, sebbene il rivestimento di un metallo con un altro sia indicato come galvanica. L'uso del processo elettrolitico per l'attacco tipicamente utilizza acrilici e altre sostanze per rivestire il metallo, e talvolta viene chiamato elettro-prelievo.
I gas, come l'idrogeno, possono anche essere raffinati usando il processo elettrolitico. L'acqua è composta chimicamente da idrogeno e ossigeno e una corrente elettrica può essere utilizzata per dividerlo in questi componenti. L'anodo e il catodo sono fatti ciascuno della stessa sostanza, tipicamente acciaio inossidabile o un altro metallo inerte.
Quando la corrente viene applicata agli elettrodi immersi in acqua, tende a decadere in ossigeno vicino all'anodo e idrogeno al catodo. Posizionando i recipienti di raccolta sull'elettrodo appropriato, è possibile raccogliere ossigeno puro o idrogeno. Poiché l'acqua pura tende a subire una quantità limitata di auto-ionizzazione, la presenza di ioni liberi può essere bassa e il processo tende a progredire lentamente. Per questo motivo, l'idrogeno non viene spesso raccolto con il processo elettrolitico su scala industriale.