De elektrolytisk cell det är ett medium där energi eller en elektrisk ström används för att utföra en icke-spontan oxidreduktionsreaktion. Den består av två elektroder: anoden och katoden.
Vid anoden (+) sker oxidation, eftersom vissa element eller föreningar på denna plats förlorar elektroner; medan i katoden (-), minskningen, eftersom vissa element eller föreningar i den får elektroner.
I den elektrolytiska cellen sker nedbrytningen av vissa substanser, som tidigare joniserats, genom en process som kallas elektrolys..
Tillförseln av den elektriska strömmen ger en orientering i rörelsen av jonerna i den elektrolytiska cellen. Positivt laddade joner (katjoner) migrerar mot laddningskatoden (-).
Under tiden migrerar de negativt laddade jonerna (anjonerna) mot den laddade anoden (+). Denna laddningsöverföring utgör en elektrisk ström (toppbild). I detta fall leds den elektriska strömmen av elektrolytlösningar, som finns i den elektrolytiska cellbehållaren..
Faradays lag om elektrolys säger att mängden ämne som genomgår oxidation eller reduktion vid varje elektrod är direkt proportionell mot mängden elektricitet som passerar genom cellen eller cellen..
Artikelindex
En elektrolytisk cell består av en behållare där materialet som kommer att genomgå de reaktioner som induceras av den elektriska laddningen deponeras..
Behållaren har ett par elektroder som är anslutna till ett likströmsbatteri. Elektroderna som vanligtvis används är gjorda av ett inert material, det vill säga de deltar inte i reaktionerna.
En amperemätare kan anslutas i serie med batteriet för att mäta intensiteten hos strömmen som flyter genom elektrolytlösningen. På samma sätt placeras en voltmeter parallellt för att mäta spänningsskillnaden mellan paret elektroder..
Det är föredraget att använda smält natriumklorid över fast natriumklorid, eftersom det senare inte leder elektricitet. Joner vibrerar i dina kristaller, men de är inte fria att röra sig.
Elektroder gjorda av grafit, ett inert material, är anslutna till batteripolerna. En elektrod är ansluten till den positiva polen på batteriet, som utgör anoden (+).
Under tiden är den andra elektroden ansluten till batteriets minuspol, vilket utgör katoden (-). När ström strömmar från batteriet observeras följande:
Vid katoden (-) sker en reduktion av Na-jonen+, som när man får en elektron omvandlas till metalliskt Na:
Na+ + och- => Na (l)
Silvervitt metalliskt natrium flyter ovanpå smält natriumklorid.
Tvärtom sker oxidationen av Cl-jonen vid anoden (+)-, eftersom den förlorar elektroner och blir klorgas (Cltvå), en process som manifesteras av utseendet vid anoden av en blekgrön gas. Reaktionen som inträffar vid anoden kan beskrivas enligt följande:
2Cl- => Cltvå (g) + 2 e-
Bildandet av metallisk Na- och Cl-gastvå från NaCl är det inte en spontan process som kräver temperaturer högre än 800 ° C för att den ska inträffa. Den elektriska strömmen tillför energi så att den angivna transformationen sker vid elektroderna i den elektrolytiska cellen..
Elektroner konsumeras vid katoden (-) i reduceringsprocessen och produceras vid anoden (+) under oxidation. Därför flyter elektroner genom den externa kretsen i elektrolytcellen från anod till katod..
Likströmsbatteriet levererar energin för elektronerna att strömma icke-spontant från anoden (+) till katoden (-).
Down-cellen är en anpassning av den elektrolytiska cellen som beskrivs och används för industriell produktion av metallisk Na- och klorgas..
Downs elektrolytiska cell har enheter som möjliggör uppsamling separat av metalliskt natrium och klorgas. Denna metod för framställning av metalliskt natrium är fortfarande mycket praktisk.
När det väl har frigjorts genom elektrolys dräneras det flytande metalliska natriumet, kyls och skärs i block. Därefter lagras den i ett inert medium, eftersom natrium kan reagera explosivt vid kontakt med vatten eller atmosfäriskt syre..
Klorgas produceras inom industrin, huvudsakligen genom elektrolys av natriumklorid i en billigare process än produktionen av metalliskt natrium.
-Inom industrin används elektrolytiska celler vid elektrofinering och galvanisering av olika icke-järnmetaller. Nästan allt aluminium med hög renhet, koppar, zink och bly produceras industriellt i elektrolytiska celler..
-Väte produceras genom elektrolys av vatten. Denna kemiska procedur används också för att erhålla tungt vatten (DtvåELLER).
-Metaller som Na, K och Mg erhålls genom elektrolys av smälta elektrolyter. Dessutom erhålls icke-metaller som fluorider och klorider genom elektrolys. Dessutom föreningar som NaOH, KOH, NatvåCO3 och KMnO4 syntetiseras enligt samma procedur.
-Processen att belägga en underlägsen metall med en metall av högre kvalitet kallas galvanisering. Syftet med detta är att förhindra korrosion av den nedre metallen och göra den mer attraktiv. Elektrolytiska celler används för galvanisering för detta ändamål..
-Orena metaller kan raffineras genom elektrolys. När det gäller koppar placeras mycket tunna metallplåtar på katoden och stora stavar av oren koppar för att raffineras på anoden.
-Användningen av fanerade föremål är vanligt i samhället. Smycken och porslin är vanligtvis silverpläterade; guld placeras elektrod på smycken och elektriska kontakter. Många föremål är täckta med koppar för dekorativa ändamål.
-Bilar har kromstålskärmar och andra delar. Förkromning av en bilstötfångare tar bara 3 sekunder av förkromning för att producera en 0,0002 mm tjock blank yta.
-Snabb elektrodeposition av metall ger grova, svarta ytor. Långsam elektroavsättning ger släta ytor. "Tennburkar" är gjorda av stål belagda med tenn genom elektrolys. Ibland förkromas dessa burkar på en bråkdel av en sekund med tjockleken på det extremt tunna kromskiktet.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.