Plik ogniwo elektrolityczne jest to medium, w którym energia lub prąd elektryczny są wykorzystywane do przeprowadzenia niespontanicznej reakcji redukcji tlenków. Składa się z dwóch elektrod: anody i katody.
Na anodzie zachodzi (+) utlenianie, ponieważ w tym miejscu niektóre pierwiastki lub związki tracą elektrony; podczas gdy w katodzie (-), redukcja, ponieważ w niej niektóre pierwiastki lub związki zyskują elektrony.
W ogniwie elektrolitycznym rozkład niektórych zjonizowanych wcześniej substancji zachodzi w procesie znanym jako elektroliza..
Doprowadzenie prądu elektrycznego nadaje orientację w ruchu jonów w elektrolizerze. Jony naładowane dodatnio (kationy) migrują w kierunku katody ładującej (-).
W międzyczasie ujemnie naładowane jony (aniony) migrują w kierunku naładowanej anody (+). Ten transfer ładunku stanowi prąd elektryczny (górne zdjęcie). W tym przypadku prąd elektryczny jest przewodzony przez roztwory elektrolitów obecne w zbiorniku elektrolizera..
Prawo elektrolizy Faradaya mówi, że ilość substancji, która ulega utlenianiu lub redukcji na każdej elektrodzie, jest wprost proporcjonalna do ilości energii elektrycznej, która przechodzi przez ogniwo lub ogniwo..
Indeks artykułów
Ogniwo elektrolityczne składa się z pojemnika, w którym osadza się materiał, który będzie podlegał reakcjom indukowanym ładunkiem elektrycznym..
Pojemnik ma parę elektrod, które są podłączone do akumulatora prądu stałego. Zwykle stosowane elektrody są wykonane z materiału obojętnego, to znaczy nie biorą udziału w reakcjach.
Do akumulatora można podłączyć szeregowo amperomierz w celu pomiaru natężenia prądu przepływającego przez roztwór elektrolitu. Podobnie woltomierz jest umieszczony równolegle w celu pomiaru różnicy napięć między parą elektrod..
Preferowane jest stosowanie stopionego chlorku sodu zamiast stałego chlorku sodu, ponieważ ten ostatni nie przewodzi elektryczności. Jony wibrują w twoich kryształach, ale nie mogą się swobodnie poruszać.
Elektrody wykonane z grafitu, materiału obojętnego, są podłączone do zacisków akumulatora. Elektroda jest podłączona do dodatniego bieguna akumulatora, stanowiącego anodę (+).
Tymczasem druga elektroda jest podłączona do ujemnego bieguna akumulatora, stanowiącego katodę (-). Gdy prąd płynie z akumulatora, należy przestrzegać następujących zasad:
Na katodzie (-) następuje redukcja jonu Na+, które po zdobyciu elektronu zamieniają się w metaliczny Na:
Na+ + i- => Na (l)
Srebrzysto-biały metaliczny sód unosi się nad stopionym chlorkiem sodu.
Wręcz przeciwnie, utlenianie jonu Cl następuje na anodzie (+)-, ponieważ traci elektrony i staje się gazowym chlorem (Cldwa), proces, który objawia się pojawieniem się na anodzie bladozielonego gazu. Reakcję zachodzącą na anodzie można opisać w następujący sposób:
2Cl- => Cldwa (g) + 2 e-
Powstawanie metalicznego gazu Na i Cldwa z NaCl nie jest procesem spontanicznym, wymagającym do jego wystąpienia temperatur wyższych niż 800º C. Prąd elektryczny dostarcza energię tak, że wskazana przemiana zachodzi na elektrodach ogniwa elektrolitycznego..
Elektrony są zużywane na katodzie (-) w procesie redukcji i powstają na anodzie (+) podczas utleniania. Dlatego elektrony przepływają przez zewnętrzny obwód ogniwa elektrolitycznego od anody do katody..
Bateria prądu stałego dostarcza energię elektronom do niespontanicznego przepływu z anody (+) do katody (-).
Ogniwo Down jest adaptacją ogniwa elektrolitycznego opisanego i używanego do przemysłowej produkcji metalicznego Na i chloru gazowego..
Ogniwo elektrolityczne firmy Down jest wyposażone w urządzenia umożliwiające oddzielne gromadzenie metalicznego sodu i chloru gazowego. Ta metoda produkcji metalicznego sodu jest nadal bardzo praktyczna.
Po uwolnieniu przez elektrolizę ciekły metaliczny sód jest osuszany, chłodzony i cięty na bloki. Następnie jest przechowywany w środowisku obojętnym, ponieważ sód może reagować wybuchowo w kontakcie z wodą lub tlenem atmosferycznym..
Chlor gazowy jest wytwarzany w przemyśle, głównie w drodze elektrolizy chlorku sodu w mniej kosztownym procesie niż produkcja metalicznego sodu.
-W przemyśle ogniwa elektrolityczne są wykorzystywane do elektrorafinacji i galwanizacji różnych metali nieżelaznych. Prawie wszystkie wysokiej czystości aluminium, miedź, cynk i ołów są produkowane przemysłowo w ogniwach elektrolitycznych..
-Wodór jest wytwarzany przez elektrolizę wody. Ta procedura chemiczna jest również wykorzystywana do otrzymywania ciężkiej wody (D.dwaLUB).
-Metale, takie jak Na, K i Mg, uzyskuje się w wyniku elektrolizy stopionych elektrolitów. Ponadto w wyniku elektrolizy otrzymuje się niemetale, takie jak fluorki i chlorki. Ponadto związki takie jak NaOH, KOH, NadwaWSPÓŁ3 i KMnO4 są syntetyzowane według tej samej procedury.
-Proces powlekania gorszego metalu metalem wyższej jakości jest znany jako galwanizacja. Ma to na celu zapobieżenie korozji dolnego metalu i uczynienie go bardziej atrakcyjnym. W tym celu w galwanotechnice stosuje się ogniwa elektrolityczne..
-Zanieczyszczone metale można rafinować metodą elektrolizy. W przypadku miedzi na katodzie układane są bardzo cienkie blachy, a na anodzie duże pręty zanieczyszczonej miedzi do rafinacji.
-Stosowanie przedmiotów fornirowanych jest powszechne w społeczeństwie. Biżuteria i zastawa stołowa są zwykle posrebrzane; złoto osadza się elektrolitycznie na biżuterii i stykach elektrycznych. Wiele przedmiotów jest pokrytych miedzią w celach dekoracyjnych.
-Samochody posiadają chromowane błotniki i inne części. Chromowanie zderzaka samochodowego wymaga zaledwie 3 sekund chromowania, aby uzyskać błyszczącą powierzchnię o grubości 0,0002 mm.
-Szybkie osadzanie elektrolityczne metalu powoduje powstanie szorstkich, czarnych powierzchni. Powolne osadzanie elektrolityczne zapewnia gładkie powierzchnie. „Puszki” są wykonane ze stali pokrytej cyną metodą elektrolizy. Czasami te puszki są chromowane w ułamku sekundy na grubość niezwykle cienkiej warstwy chromu.
Jeszcze bez komentarzy