Electroliză · Principiu, eficiență, exemple · cu video
Probabil ați auzit de Separarea substanțelor auzit în chimie. Dar cum pot fi separați compușii chimici folosind electricitatea? În acest articol mergem la așa-numitele electroliză A. Apoi explicăm acest lucru folosind mai multe exemple, cum ar fi electroliza Clorura de sodiu sau Iodură de zinc. La final veți afla care dintre ele Domenii de aplicare electroliza este utilă.
Doriți să înțelegeți rapid și ușor conținutul acestui articol? Apoi aruncă o privire asupra noastră Video pentru ca electroliza să aibă o imagine de ansamblu bună.
Electroliza a explicat simplu
Vă puteți gândi la electroliză ca la un proces în care curent electric forțează o separare chimică a substanțelor. Cu acest așa-numit Reactie redox electronii sunt transferați de la un partener de reacție la altul sau retrași din acesta. Acest lucru vă va da drumul Ioni substanțe elementare.
De exemplu, le puteți folosi pentru Extragerea substanțelor de clor, hidrogen și sodă caustică în Electroliza clor-alcalină utilizare. Cu toate acestea, nu puteți folosi doar electroliza pentru a extrage substanțe. De asemenea, în procesele de curățare a metalelor, rafinare electrolitică, este o metodă frecvent utilizată.
Principiul celulei de electroliză
În electrochimie, puteți diferenția practic două reacții de electrod cu diferite tipuri de celule.
O celulă electrolitică este formată din doi electrozi din carbon sau platină și una lichid conductiv. Cel cu Pol pozitiv electrodul conectat poate fi folosit ca anod descrie. Cel cu Pol negativ electrod conectat catod numit. Dacă aveți unul dintre acești doi electroni Curent continuu electronii curg spre catod. Astfel, la anod A Deficiența de electroni iar la catod A Excesul de electroni.
Lichidul conductor este adesea numit „electrolit„desemnat. Acesta constă din ioni încărcați pozitiv (Cationii) și ioni încărcați negativ (Anioni). Este necesară o anumită tensiune minimă pentru ca electroliza să aibă succes. Numai din acesta Tensiunea de descompunere () electrolitul se descompune. Cationii migrează apoi către catodul încărcat negativ. Acolo ia cationii Electroni aprinși, așa că vor redus. Același număr de anioni migrează către anod și îi dă pe ai lor acolo Electroni opriți (oxidare).
Eficiența electrolizei
Compartimentul cu anod și catod poate fi separat printr-un așa-numit Diafragmă separa. Acest perete previne amestecarea gazelor produse. Cu toate acestea, diafragma împiedică adesea și fluxul de curent electric. Acest lucru permite Eficienţă a întregului proces de electroliză.
Practic, electroliza este foarte proces eficient energetic cu Eficienţă de peste 70%. Este important să aveți o tensiune aproape de proces Tensiunea de descompunere alege. Pentru Electroliza gazelor Pentru a rula mai sigur, este necesară o anumită tensiune suplimentară. Acestea "Suprasolicitare „Este puternic în asta Materialul electrodului și adesea reduce și eficiența reacției.
Exemple de electroliză
Pentru a vă clarifica principiul electrolizei, să ne uităm la câteva exemple.
Mai jos acoperim electroliza iodurii de zinc, a clorurii de sodiu și a apei.
Electroliza iodurii de zinc
Oxidare:
Reducere:
Întregul Reactie redox puteți reprezenta după cum urmează:
Reactie redox:
După cum puteți vedea, acțiunea curentului electric a descompus compusul chimic iodură de zinc în componentele sale. Puteți face elementele zinc și Iod extrage acum pentru utilizare ulterioară.
Electroliză clorură de sodiu
Ecuația de reacție citește: