Co to jest ogniwo elektrolityczne?

W ogniwie elektrolitycznym energia elektryczna jest doprowadzana do reakcji chemicznej. Dwa metalowe elementy zwane elektrodami są zwykle zanurzone w płynie, takim jak woda. Każde ogniwo zazwyczaj ma jedną elektrodę zwaną katodą, która ma ujemny ładunek elektryczny, i anodę, która ma ładunek dodatni. Reakcja chemiczna zachodząca w ogniwie elektrolitycznym nazywa się elektrolizą, co oznacza, że ​​substancja ulega rozkładowi. Jeśli woda jest roztworem, wówczas rozdzieli się na wodór i gazowy tlen, gdy cząsteczki przepływają z dodatniej anody do ujemnej katody.

W obiektach przemysłowych i komercyjnych czasami wykorzystuje się ogniwo elektrolityczne do tlenu i wodoru z gazu. Ogniwo można również wykorzystać do osadzania jednego metalu na drugim podczas galwanizacji. Akumulatory, takie jak akumulatory niklowo-wodorkowe lub kwasowo-ołowiowe, często zachowują się jak ogniwa elektrolityczne. W tego typu akumulatorach można gromadzić rezerwy energii w procesie konwersji energii elektrycznej na energię chemiczną.

Baterie są zwykle ogniwami elektrycznymi, które wykorzystują energię chemiczną i przekształcają ją w energię elektryczną. Ogniwo galwaniczne jest również nazywane ogniwem galwanicznym i na ogół wykorzystuje ten sam metal dla każdej elektrody. Z drugiej strony ogniwa elektrolityczne zwykle wykorzystują jeden metal dla elektrody dodatniej, a inny metal dla drugiego. Muszą one również znajdować się w tym samym roztworze, aby mogła zajść reakcja. Ogniwa galwaniczne mogą składać się z dwóch oddzielnych ogniw z łącznikiem zwanym mostkiem solnym, który przenosi naładowane cząstki zwane jonami z jednej strony na drugą.

Ogniwo elektrolityczne może być zasilane z baterii, a przewody są podłączone do każdej elektrody w celu utworzenia obwodu elektrycznego. Jedno ogniwo można również podłączyć do drugiego, ale każde z nich ogólnie potrzebuje innego napięcia, aby wydarzyło się coś istotnego. Ogniwo elektrolityczne o wyższym napięciu zwykle rozładowuje się w tym obwodzie. Powstaje ogniwo voltaiczne, a ogniwo o niższym napięciu może uzyskać ładunek. Jest to typowe dla ogniwa elektrolitycznego.

Woda jest często rozkładana na gazy złożone ze składników molekularnych za pomocą ogniwa elektrolitycznego. Innym stosowanym związkiem jest chlorek sodu, który można rozłożyć na gazowy chlor, a także jony sodu; zwykle łączą się z elektronami uwalnianymi z katody. Sód metal osadza się na katodzie, gdy jony i elektrody łączą się. Ogniwa elektrolityczne są często stosowane do rafinacji metali i na ogół są częścią oczyszczania aluminium, ołowiu, cynku, a także miedzi.