O que é uma célula eletrolítica?
Em uma célula eletrolítica, a energia elétrica é aplicada para causar uma reação química. Dois componentes metálicos chamados eletrodos geralmente são imersos em um fluido, como a água. Cada célula normalmente possui um eletrodo chamado cátodo, que possui uma carga elétrica negativa, e um ânodo, que possui uma carga positiva. A reação química que ocorre em uma célula eletrolítica é chamada eletrólise, o que significa que uma substância está sendo decomposta. Se a água é a solução, ela se divide em hidrogênio e oxigênio, à medida que as partículas fluem do ânodo positivo para o cátodo negativo.
As instalações industriais e comerciais às vezes usam uma célula eletrolítica do oxigênio e do gás hidrogênio da água. A célula também pode ser usada para depositar um metal no outro durante a galvanoplastia. Baterias recarregáveis, como hidreto de metal níquel ou baterias de chumbo-ácido, geralmente se comportam como células eletrolíticas. As reservas de energia podem ser acumuladas nesses tipos de baterias pelo processo de conversão de energia elétrica em energia química.
As baterias são tipicamente células voltaicas que usam energia química e a convertem em eletricidade. Uma célula voltaica também é chamada de célula galvânica e geralmente usa o mesmo metal para cada eletrodo. As células eletrolíticas, por outro lado, normalmente usam um metal para o eletrodo positivo e um metal diferente para o outro. Eles também precisam estar na mesma solução para que a reação ocorra. As células galvânicas podem consistir em duas células separadas com um link chamado ponte de sal, que move partículas carregadas chamadas íons de um lado para outro.
Uma célula eletrolítica pode ser alimentada por uma bateria, com fios conectados a cada eletrodo para formar um circuito elétrico. Uma célula também pode ser conectada a outra, mas cada uma geralmente precisa de uma voltagem diferente para que algo substancial aconteça. A célula de eletrólise que tem uma voltagem mais alta normalmente é descarregada neste circuito. Uma célula voltaica é criada, enquanto a célula com tensão mais baixa pode receber uma carga. Isso é típico de uma célula eletrolítica.
A água é frequentemente decomposta em gases constituídos por seus componentes moleculares com uma célula eletrolítica. Outro composto usado é o cloreto de sódio, que pode ser decomposto em gás de cloro e em íons de sódio; estes geralmente combinam com elétrons liberados pelo cátodo. O metal de sódio é depositado no cátodo à medida que os íons e os eletrodos se unem. As células eletrolíticas são frequentemente usadas para refinar metais e geralmente fazem parte da purificação de alumínio, chumbo, zinco e cobre.