電気分解は、電流を使用して化学反応を誘発するプロセスです。 問題の化学反応は、通常、原子が電子を交換して酸化状態を変化させる還元酸化反応です。 このプロセスは、電気めっきやさまざまな金属の精製に役立つ金属固体の製造に使用できます。
電気分解の基本設定
電気分解には、カソードとアノードと呼ばれる、反対に帯電した2つの極が必要です。 カソードは負に帯電しています。 それは陽イオンの還元の場所です。 アノードは正に帯電しています。 マイナスイオンの酸化部位です。 電解槽では、これらの2つの極は外部電源に接続されています。 回路は通常、電解質と呼ばれる塩溶液で完成します。 電気分解による金属の製造では、金属の層が陰極上に形成されます。
反応の性質
還元酸化（または酸化還元）反応では、2つの異なる元素が電子を交換します。 電気分解の過程で、正に帯電した金属イオンが中性の電荷を持つように電子を獲得すると、固体または溶融金属が現れます。 正の金属イオンは電解液に存在します。 それらは、電流が装置に適用されると、カソード上に固体または溶融金属を形成する可能性があります。 たとえば、アルミニウムの電解精製では、電解質からのアルミニウムイオンがカソードで還元され、非常に純粋なアルミニウムが形成されます。
電気の応用
金属の生産が行われるためには、電位が印加されなければなりません。 電気分解の過程で、この電子の流れは通常、外部DC電流から発生します。 電流が流れると、電子は外部回路を通って移動し、陽イオンは電解質内を移動します。 次に、カソードはこれらの電子とイオンで還元されて金属を形成します。
電気めっきの終点
電気めっきプロセスは、電解液中の正の金属イオンの量によって制限されます。 これらのイオンがすべて使い果たされると、反応を継続する方法がなくなります。 したがって、これ以上金属は形成されません。 より多くの金属を形成し続けるためには、電解液にさらに正の金属イオンを追加する必要があります。