Vad är en elektrolytisk process?

Den elektrolytiska processen används vanligtvis för att förfina ämnen såsom metaller eller för att extrahera material från en lösning. Det finns tre huvudkomponenter som krävs för varje elektrolytisk process, som är elektricitet, ett ämne som innehåller fria joner och två föremål som ska fungera som elektroder. Närvaron av en elektrisk ström som strömmar genom elektrolyten kan orsaka en kemisk reaktion som annars inte skulle inträffa spontant. Vid raffinering av metaller orsakas atomer från ett orent ämne att överföras till en ren katod på grund av elflödet. Den elektrolytiska processen kan också användas för att extrahera ämnen, såsom raffinering av väte från vatten.

För att använda elektrolys för att förfina metall, kommer båda elektroderna vanligtvis att tillverkas av det materialet. En oren malm eller legering kan användas för anoden, och katoden är gjord av ren form. Elektrolyten kommer också att innehålla samma metall i form av fria joner som hålls i lösning. När en elektrisk ström appliceras på elektroderna, kan den strömma mellan dem genom elektrolyten. Detta tenderar att få joner från lösningen att fästa vid motsvarande elektrod, beroende på om de är positivt eller negativt laddade, vilket resulterar i att rena metallatomer samlas på katoden.

Den elektrolytiska processen kan också användas för att plätera en metall med en annan eller för dekorativ etsning. Dessa användningar av processen liknar mycket raffineringsmetoden, även om beläggning av en metall med en annan kallas elektroplätering. Användningen av den elektrolytiska processen för etsning använder vanligtvis akryl och andra ämnen för att belägga metallen, och kallas ibland elektrochetching.

Gaser, såsom väte, kan också förfinas med hjälp av den elektrolytiska processen. Vatten är kemiskt sammansatt av väte och syre, och en elektrisk ström kan användas för att dela upp det i dessa komponenter. Anoden och katoden är vardera tillverkade av samma substans, vanligtvis rostfritt stål eller annan inert metall.

När ström appliceras på elektroder som är nedsänkta i vatten tenderar det att sönderfalla till syre nära anoden och väte vid katoden. Genom att placera uppsamlingskärl vid lämplig elektrod kan rent syre eller väte samlas. Eftersom rent vatten tenderar att genomgå en begränsad mängd självjonisering kan förekomsten av fria joner vara låg och processen tenderar att utvecklas långsamt. På grund av detta uppsamlas inte väte ofta med den elektrolytiska processen i industriell skala.