Obsah
Elektrolýza je proces využívania elektrického prúdu na vyvolanie chemickej reakcie. Predmetná chemická reakcia je typicky redukčná oxidačná reakcia, pri ktorej atómy vymieňajú elektróny a menia oxidačné stavy. Tento postup sa môže použiť na výrobu kovových tuhých látok, ktoré sú užitočné na elektrolytické pokovovanie a čistenie rôznych kovov.
Základné nastavenie elektrolýzy
Elektrolýza vyžaduje dva opačne nabité póly, nazývané katóda a anóda. Katóda je záporne nabitá; je to miesto redukcie pozitívnych iónov. Anóda je kladne nabitá; je to miesto oxidácie negatívnych iónov. V elektrolytickom článku sú tieto dva póly spojené s externým zdrojom energie. Okruh je zvyčajne ukončený soľným roztokom nazývaným elektrolyt. Pri výrobe kovu elektrolýzou sa na katóde vytvorí kovová vrstva.
Povaha reakcie
Pri redukčnej oxidačnej - alebo redoxnej - reakcii dva elektróny vymieňajú dva rôzne prvky. V procese elektrolýzy sa objaví tuhý alebo roztavený kov, keď kladne nabitý kovový ión získa elektróny tak, že má neutrálny náboj. V elektrolytickom roztoku sú prítomné kladné ióny kovov. Môžu tvoriť pevný alebo roztavený kov na katóde, keď je do zariadenia privádzaný elektrický prúd. Napríklad pri elektrolytickom čistení hliníka sa hliníkové ióny z elektrolytu redukujú katódou, čím sa vytvorí veľmi čistý hliník.
Aplikácia elektriny
Aby sa mohla uskutočniť výroba kovu, musí sa uplatniť elektrický potenciál. V procese elektrolýzy tento tok elektrónov obvykle pochádza z externého jednosmerného prúdu. Akonáhle je elektrický prúd aplikovaný, elektróny sa budú pohybovať vonkajším obvodom a kladné ióny sa budú pohybovať v elektrolyte. Katóda potom môže podstúpiť redukciu s týmito elektrónmi a iónmi za vzniku kovu.
Koncový bod galvanizácie
Proces elektrolytického pokovovania je obmedzený množstvom pozitívnych iónov kovu v elektrolytickom roztoku. Po vyčerpaní všetkých týchto iónov už nebude mať reakcia žiadny spôsob. Preto sa už nebude tvoriť žiadny kov. Aby ste mohli pokračovať vo vytváraní väčšieho množstva kovu, musíte do elektrolytického roztoku pridať viac pozitívnych iónov kovu.