Co to jest proces elektrolityczny?

Proces elektrolityczny jest zwykle stosowany do rafinacji substancji takich jak metale lub do ekstrakcji materiałów z roztworu. Istnieją trzy główne składniki, które są wymagane w każdym procesie elektrolitycznym: elektryczność, substancja zawierająca wolne jony i dwa przedmioty działające jak elektrody. Obecność prądu elektrycznego przepływającego przez elektrolit może powodować reakcję chemiczną, która w innym przypadku nie nastąpiłaby spontanicznie. Podczas rafinacji metali atomy z nieczystej substancji przechodzą na czystą katodę z powodu przepływu prądu. Proces elektrolityczny można również wykorzystać do ekstrakcji substancji, takich jak rafinacja wodoru z wody.

Aby zastosować elektrolizę do rafinacji metalu, obie elektrody będą zwykle wykonane z tego materiału. Nieczystą rudę lub stop można zastosować do anody, a katodę wykonano z czystej postaci. Elektrolit będzie również zawierał ten sam metal w postaci wolnych jonów, które są przechowywane w roztworze. Po przyłożeniu prądu elektrycznego do elektrod może on przepływać między nimi przez elektrolit. Spowoduje to tendencję do przyłączania się jonów z roztworu do odpowiedniej elektrody, w zależności od tego, czy są one naładowane dodatnio czy ujemnie, co powoduje gromadzenie się atomów czystego metalu na katodzie.

Proces elektrolityczny można również zastosować do pokrycia jednego metalu drugim lub do trawienia dekoracyjnego. Te zastosowania tego procesu są bardzo podobne do metody rafinacji, chociaż powlekanie jednego metalu drugim jest określane jako galwanizacja. Zastosowanie procesu elektrolitycznego do trawienia zwykle wykorzystuje akryl i inne substancje do powlekania metalu, a czasem jest nazywane elektroprzędzeniem.

Gazy, takie jak wodór, można również rafinować w procesie elektrolitycznym. Woda składa się chemicznie z wodoru i tlenu, a prąd elektryczny można wykorzystać do podziału jej na te składniki. Anoda i katoda są wykonane z tej samej substancji, zwykle ze stali nierdzewnej lub innego metalu obojętnego.

Po przyłożeniu prądu do elektrod zanurzonych w wodzie, będzie on miał tendencję do rozpadu na tlen w pobliżu anody i wodór na katodzie. Umieszczając naczynia zbiorcze przy odpowiedniej elektrodzie, można zgromadzić czysty tlen lub wodór. Ponieważ czysta woda ma tendencję do ulegania ograniczonej samo-jonizacji, obecność wolnych jonów może być niska, a proces przebiega powoli. Z tego powodu wodór nie jest często zbierany w procesie elektrolitycznym na skalę przemysłową.