De elektrolytisk celle det er et medium der energi eller en elektrisk strøm brukes til å utføre en ikke-spontan oksidreduksjonsreaksjon. Den består av to elektroder: anoden og katoden.
Ved anoden (+) forekommer oksidasjon, siden noen elementer eller forbindelser på dette stedet mister elektroner; mens i katoden (-), reduksjonen, siden noen elementer eller forbindelser i den får elektroner.
I den elektrolytiske cellen skjer nedbrytningen av noen stoffer, som tidligere er ionisert, gjennom en prosess kjent som elektrolyse..
Påføringen av den elektriske strømmen gir en orientering i bevegelsen av ionene i den elektrolytiske cellen. Positivt ladede ioner (kationer) migrerer mot ladekatoden (-).
I mellomtiden migrerer de negativt ladede ionene (anionene) mot den ladede anoden (+). Denne ladeoverføringen utgjør en elektrisk strøm (toppbilde). I dette tilfellet ledes den elektriske strømmen av elektrolyttløsninger, som er tilstede i den elektrolytiske cellebeholderen..
Faradays lov om elektrolyse sier at mengden stoff som gjennomgår oksidasjon eller reduksjon ved hver elektrode er direkte proporsjonal med mengden elektrisitet som går gjennom cellen eller cellen..
Artikkelindeks
En elektrolytisk celle består av en beholder der materialet som vil gjennomgå reaksjonene som induseres av den elektriske ladningen blir avsatt..
Beholderen har et par elektroder som er koblet til et likestrømsbatteri. Elektrodene som vanligvis brukes er laget av et inert materiale, det vil si at de ikke deltar i reaksjonene.
Et amperemeter kan kobles i serie med batteriet for å måle intensiteten av strømmen som strømmer gjennom elektrolyttløsningen. På samme måte plasseres et voltmeter parallelt for å måle spenningsforskjellen mellom paret av elektroder..
Det er foretrukket å bruke smeltet natriumklorid over fast natriumklorid, siden sistnevnte ikke leder elektrisitet. Ioner vibrerer i krystallene dine, men de er ikke fri til å bevege seg.
Elektroder laget av grafitt, et inert materiale, er koblet til batteripolene. En elektrode er koblet til den positive terminalen på batteriet, som utgjør anoden (+).
I mellomtiden er den andre elektroden koblet til batteriets minuspol, som utgjør katoden (-). Når det strømmer strøm fra batteriet, observeres følgende:
Ved katoden (-) er det en reduksjon av Na-ionet+, som når man får et elektron blir transformert til metallisk Na:
Na+ + og- => Na (l)
Sølvhvitt metallisk natrium flyter på toppen av smeltet natriumklorid.
Tvert imot skjer oksidasjonen av Cl-ionet ved anoden (+)-, siden den mister elektroner og blir til klorgass (Clto), en prosess som manifesteres av utseendet ved anoden til en lysegrønn gass. Reaksjonen som oppstår ved anoden kan skisseres som følger:
2Cl- => Clto (g) + 2 e-
Dannelsen av metallisk Na- og Cl-gassto fra NaCl er det ikke en spontan prosess som krever temperaturer over 800 ºC for at den skal oppstå. Den elektriske strømmen tilfører energi slik at den angitte transformasjonen skjer ved elektrodene til den elektrolytiske cellen..
Elektroner forbrukes ved katoden (-) i reduksjonsprosessen og produseres ved anoden (+) under oksidasjon. Derfor strømmer elektroner gjennom den eksterne kretsen til den elektrolytiske cellen fra anode til katode..
Likestrømsbatteriet tilfører energien til at elektronene kan strømme ikke-spontant fra anoden (+) til katoden (-).
Down-cellen er en tilpasning av den elektrolytiske cellen som er beskrevet og brukt til industriell produksjon av metallisk Na og klorgass..
Downs elektrolytiske celle har enheter som tillater innsamling separat av metallisk natrium og klorgass. Denne metoden for produksjon av metallisk natrium er fortsatt veldig praktisk.
Når det flytende metalliske natriumet er frigjort ved elektrolyse, blir det drenert, avkjølt og kuttet i blokker. Deretter lagres det i et inert medium, siden natrium kan reagere eksplosivt ved kontakt med vann eller atmosfærisk oksygen..
Klorgass produseres i industrien, hovedsakelig ved elektrolyse av natriumklorid i en billigere prosess enn produksjonen av metallisk natrium.
-I industrien brukes elektrolytiske celler til elektrorefinering og galvanisering av forskjellige ikke-jernholdige metaller. Nesten alt høyrent aluminium, kobber, sink og bly produseres industrielt i elektrolytiske celler..
-Hydrogen produseres ved elektrolyse av vann. Denne kjemiske prosedyren brukes også til å skaffe tungt vann (DtoELLER).
-Metaller som Na, K og Mg oppnås ved elektrolyse av smeltede elektrolytter. Ikke-metaller som fluorider og klorider oppnås også ved elektrolyse. Også forbindelser som NaOH, KOH, NatoCO3 og KMnO4 blir syntetisert etter samme prosedyre.
-Prosessen med å belegge et dårligere metall med metall av høyere kvalitet er kjent som galvanisering. Hensikten med dette er å forhindre korrosjon av det nedre metallet og gjøre det mer attraktivt. Elektrolytiske celler brukes til galvanisering for dette formålet..
-Urene metaller kan raffineres ved elektrolyse. Når det gjelder kobber, plasseres veldig tynne metallplater på katoden og store stenger av urent kobber som skal raffineres på anoden.
-Bruk av finerte gjenstander er vanlig i samfunnet. Smykker og servise er vanligvis forsølvet; gull er elektrodeposert på smykker og elektriske kontakter. Mange gjenstander er dekket med kobber for dekorative formål.
-Biler har krom stålfendere og andre deler. Forkroming av en bil støtfanger tar bare 3 sekunder forkroming for å produsere en 0,0002 mm tykk blank overflate.
-Rask elektroavsetting av metall gir grove, svarte overflater. Langsom elektroavsetting gir glatte overflater. "Tinnbokser" er laget av stål belagt med tinn ved elektrolyse. Noen ganger er disse boksene forkromet i en brøkdel av et sekund med tykkelsen på det ekstremt tynne kromlaget.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.