Eletrólise é o processo de usar corrente elétrica para induzir uma reação química. A reação química em questão é tipicamente uma reação de redução-oxidação, em que átomos trocam elétrons e mudam os estados de oxidação. Este processo pode ser usado para produzir sólidos metálicos, que são úteis para galvanoplastia e purificação de vários metais.
Configuração Básica de Eletrólise
A eletrólise requer dois pólos com cargas opostas, chamados cátodo e ânodo. O cátodo está carregado negativamente; é o local da redução de íons positivos. O ânodo é carregado positivamente; é o local da oxidação de íons negativos. Em uma célula eletrolítica, esses dois pólos são conectados a uma fonte de alimentação externa. O circuito é normalmente completado por uma solução salina chamada eletrólito. Na produção de metal por eletrólise, uma camada de metal se formará no cátodo.
A Natureza da Reação
Em uma reação de redução-oxidação - ou redox -, dois elementos diferentes trocam elétrons. No processo de eletrólise, o metal sólido ou fundido aparecerá quando um íon metálico carregado positivamente ganhar elétrons de forma que tenha uma carga neutra. Os íons metálicos positivos estão presentes na solução eletrolítica. Eles podem formar um metal sólido ou fundido no cátodo quando a corrente elétrica é aplicada ao aparelho. Por exemplo, na purificação eletrolítica do alumínio, os íons de alumínio do eletrólito serão reduzidos em um cátodo, formando um alumínio muito puro.
A Aplicação de Eletricidade
Para que ocorra a produção de metal, um potencial elétrico deve ser aplicado. No processo de eletrólise, esse fluxo de elétrons normalmente vem de uma corrente DC externa. Assim que a corrente elétrica for aplicada, os elétrons se moverão pelo circuito externo e os íons positivos se moverão no eletrólito. Então, o cátodo pode sofrer redução com esses elétrons e íons para formar o metal.
O Ponto Final da Galvanoplastia
O processo de galvanoplastia é limitado pela quantidade de íons metálicos positivos na solução eletrolítica. Uma vez que todos esses íons tenham sido usados, a reação não terá como continuar. Conseqüentemente, nenhum metal mais se formará. Para continuar formando mais metal, você deve adicionar mais íons metálicos positivos à solução eletrolítica.