電解プロセスとは？

電解プロセスは、通常、金属などの物質を精製したり、溶液から材料を抽出したりするために使用されます。 電解プロセスに必要な3つの主要コンポーネントは、電気、遊離イオンを含む物質、および電極として機能する2つのオブジェクトです。 電解質を流れる電流の存在は、そうでなければ自然発生しない化学反応を引き起こす可能性があります。 金属の精製では、不純な物質からの原子が電気の流れにより純粋な陰極に移動します。 電解プロセスは、水から水素を精製するなどの物質の抽出にも使用できます。

電気分解を使用して金属を精製するには、通常、両方の電極をその材料で作成します。 不純鉱石または合金を陽極に使用でき、陰極は純粋な形で作られています。 電解質には、溶液中に保持されている遊離イオンの形で同じ金属も含まれます。 電流が電極に印加されると、電解液を介して電極間を流れることができます。 これにより、正または負に帯電しているかどうかに応じて、溶液からのイオンが対応する電極に付着する傾向があり、その結果、カソードに純粋な金属原子が集まります。

電解プロセスは、ある金属を別の金属にめっきするため、または装飾的なエッチングのためにも使用できます。 これらのプロセスの使用法は精製方法と非常に似ていますが、ある金属を別の金属でコーティングすることを電気めっきと呼びます。 エッチングのための電解プロセスの使用は、通常、金属をコーティングするためにアクリルや他の物質を使用し、電気エッチングと呼ばれることもあります。

水素などのガスも、電解プロセスを使用して精製できます。 水は化学的に水素と酸素で構成されており、電流を使用してこれらの成分に分割できます。 アノードとカソードは、それぞれ同じ物質、通常はステンレス鋼または別の不活性金属でできています。

水に沈められた電極に電流を流すと、アノード近くで酸素に、カソードで水素に崩壊する傾向があります。 適切な電極に収集容器を配置することにより、純粋な酸素または水素を収集できます。 純水は限られた量の自己イオン化を受ける傾向があるため、遊離イオンの存在は低く、プロセスはゆっくりと進行する傾向があります。 このため、工業規模の電解プロセスでは水素が回収されないことがよくあります。