電解セルとは？

電解槽では、電気エネルギーが化学反応を引き起こすために適用されます。 電極と呼ばれる2つの金属部品は、通常、水などの液体に浸されています。 各セルには通常、負の電荷を持つカソードと呼ばれる1つの電極と、正の電荷を持つアノードがあります。 電解槽で起こる化学反応は電気分解と呼ばれ、物質が分解されることを意味します。 水が溶液である場合、粒子が正の陽極から負の陰極に流れるにつれて、水素と酸素ガスに分割されます。

工業施設と商業施設では、電解セルを使用して水から酸素と水素ガスを生成することがあります。 セルは、電気めっき中に1つの金属を別の金属に堆積するためにも使用できます。 ニッケル水素電池や鉛蓄電池などの充電式電池は、多くの場合電解セルのように動作します。 電気エネルギーを化学エネルギーに変換するプロセスにより、これらのタイプのバッテリーにエネルギー貯蔵を蓄積できます。

バッテリーは通常、化学エネルギーを使用して電気に変換するボルタ電池です。 ボルタ電池はガルバニック電池とも呼ばれ、一般に各電極に同じ金属を使用します。 一方、電解セルは通常、正極に一方の金属を使用し、他方に別の金属を使用します。 これらはまた、反応が起こるために同じ溶液にある必要があります。 ガルバニ電池は、塩橋と呼ばれるリンクを備えた2つの独立した電池で構成され、イオンと呼​​ばれる荷電粒子を一方から他方に移動します。

電解セルは、電気回路を形成するために各電極に接続されたワイヤを使用して、バッテリーで駆動することができます。 1つのセルを別のセルに接続することもできますが、一般的に、各セルは実質的な何かが起こるために異なる電圧を必要とします。 通常、この回路では、より高い電圧の電解セルが放電します。 より低い電圧のセルが電荷を獲得できる一方で、ボルタ電池が作成されます。 これは電解セルの典型です。

多くの場合、水は電解セルで分子成分からなるガスに分解されます。 使用される別の化合物は塩化ナトリウムであり、これは塩素イオンとナトリウムイオンに分解できます。 これらは通常、カソードから放出される電子と結合します。 イオンと電極が結合すると、ナトリウム金属がカソードに堆積します。 電解セルは、金属の精製によく使用され、一般に、アルミニウム、鉛、亜鉛、および銅の精製の一部です。