Hva er en elektrolytisk celle?

I en elektrolytisk celle brukes elektrisk energi for å forårsake en kjemisk reaksjon. To metalliske komponenter som kalles elektroder er vanligvis nedsenket i en væske, for eksempel vann. Hver celle har typisk en elektrode kalt en katode, som har en negativ elektrisk ladning, og en anode, som har en positiv ladning. Den kjemiske reaksjonen som finner sted i en elektrolytisk celle kalles elektrolyse, noe som betyr at et stoff brytes opp. Hvis vann er løsningen, vil den dele seg opp i hydrogen og oksygengass når partikler flyter fra den positive anoden til den negative katoden.

Industrielle og kommersielle anlegg bruker noen ganger en elektrolysecelle til oksygen og hydrogengass fra vann. Cellen kan også brukes til å avsette et metall på et annet under elektroplettering. Oppladbare batterier, for eksempel nikkelmetallhydrid eller blysyrebatterier, oppfører seg ofte som elektrolyseceller. Energireserver kan bygges opp i denne typen batterier ved å konvertere elektrisk energi til kjemisk energi.

Batterier er vanligvis voltaiske celler som bruker kjemisk energi og konverterer den til elektrisitet. En voltaisk celle kalles også en galvanisk celle og bruker vanligvis det samme metallet for hver elektrode. Elektrolytiske celler bruker derimot typisk ett metall for den positive elektroden, og et annet metall for det andre. Disse må også være i den samme løsningen for at reaksjonen skal finne sted. Galvaniske celler kan bestå av to separate celler med en kobling som kalles en salt bridge, som flytter ladede partikler som kalles ioner fra en side til en annen.

En elektrolytisk celle kan drives av et batteri, med ledninger koblet til hver elektrode for å danne en elektrisk krets. En celle kan også kobles til en annen, men hver og en trenger vanligvis en annen spenning for at alt vesentlig skal skje. Elektrolysecellen som har en høyere spenning, tømmes vanligvis ut i denne kretsen. En voltaic celle opprettes, mens cellen med lavere spenning kan få en ladning. Dette er typisk for en elektrolytisk celle.

Vann blir ofte brutt ned i gasser som består av dets molekylære komponenter med en elektrolytisk celle. En annen forbindelse som brukes er natriumklorid, som kan brytes ned i klorgass samt natriumioner; disse kombineres vanligvis med elektroner frigjort fra katoden. Natriummetall avsettes på katoden når ionene og elektrodene forenes. Elektrolytiske celler brukes ofte til raffinering av metaller og er generelt en del av rensende aluminium, bly, sink, så vel som kobber.