La electrólisis es el proceso de utilizar corriente eléctrica para inducir una reacción química. La reacción química en cuestión es típicamente una reacción de reducción-oxidación, en la que los átomos intercambian electrones y cambian los estados de oxidación. Este proceso se puede utilizar para producir sólidos metálicos, que es útil para la galvanoplastia y la purificación de varios metales.
Configuración básica de electrólisis
La electrólisis requiere dos polos con carga opuesta, llamados cátodo y ánodo. El cátodo está cargado negativamente; es el sitio de la reducción de iones positivos. El ánodo está cargado positivamente; es el sitio de oxidación de iones negativos. En una celda electrolítica, estos dos polos están conectados a una fuente de alimentación externa. El circuito generalmente se completa con una solución salina llamada electrolito. En la producción de metal mediante electrólisis, se formará una capa de metal en el cátodo.
La naturaleza de la reacción
En una reacción de reducción-oxidación o redox, dos elementos diferentes intercambian electrones. En el proceso de electrólisis, aparecerá un metal sólido o fundido cuando un ión metálico cargado positivamente gane electrones de manera que tenga una carga neutra. Los iones metálicos positivos están presentes en la solución electrolítica. Pueden formar un metal sólido o fundido en el cátodo cuando se aplica corriente eléctrica al aparato. Por ejemplo, en la purificación electrolítica de aluminio, los iones de aluminio del electrolito se reducirán en un cátodo, formando aluminio muy puro.
La aplicación de la electricidad
Para que tenga lugar la producción de metal, se debe aplicar un potencial eléctrico. En el proceso de electrólisis, este flujo de electrones generalmente proviene de una corriente continua externa. Una vez que se aplica la corriente eléctrica, los electrones se moverán a través del circuito externo y los iones positivos se moverán en el electrolito. Luego, el cátodo puede sufrir una reducción con estos electrones e iones para formar metal.
El punto final de la galvanoplastia
El proceso de galvanoplastia está limitado por la cantidad de iones metálicos positivos en la solución electrolítica. Una vez que se hayan agotado todos estos iones, la reacción no podrá continuar. Por lo tanto, no se formará más metal. Para seguir formando más metal, debe agregar más iones metálicos positivos a la solución electrolítica.