Elektrolýza je proces využívania elektrického prúdu na vyvolanie chemickej reakcie. Predmetnou chemickou reakciou je zvyčajne redukčno-oxidačná reakcia, pri ktorej si atómy vymieňajú elektróny a menia oxidačné stavy. Tento proces sa môže použiť na výrobu tuhých kovov, ktoré sú užitočné na galvanizáciu a čistenie rôznych kovov.
Základné nastavenie elektrolýzy
Elektrolýza vyžaduje dva opačne nabité póly, ktoré sa nazývajú katóda a anóda. Katóda je záporne nabitá; je to miesto redukcie pozitívnych iónov. Anóda je kladne nabitá; je to miesto oxidácie negatívnych iónov. V elektrolytickom článku sú tieto dva póly spojené s externým zdrojom energie. Obvod je obvykle ukončený soľným roztokom nazývaným elektrolyt. Pri výrobe kovu elektrolýzou sa na katóde vytvorí vrstva kovu.
Podstata reakcie
Pri redukčno-oxidačnej - alebo redoxnej - reakcii si dva rôzne prvky vymieňajú elektróny. V procese elektrolýzy sa pevný alebo roztavený kov objaví, keď kladne nabitý kovový ión získa elektróny tak, že má neutrálny náboj. Kladné kovové ióny sú prítomné v elektrolytickom roztoku. Keď je na prístroj privádzaný elektrický prúd, môžu na katóde vytvárať tuhý alebo roztavený kov. Napríklad pri elektrolytickom čistení hliníka budú hliníkové ióny z elektrolytu redukované na katóde a vytvorí sa veľmi čistý hliník.
Aplikácia elektriny
Na to, aby mohlo dôjsť k výrobe kovu, je potrebné použiť elektrický potenciál. V procese elektrolýzy tento tok elektrónov zvyčajne pochádza z externého jednosmerného prúdu. Akonáhle je aplikovaný elektrický prúd, elektróny sa budú pohybovať cez vonkajší obvod a kladné ióny sa budú pohybovať v elektrolyte. Potom môže katóda prejsť týmito elektrónmi a iónmi za vzniku kovu.
Koncový bod galvanizácie
Proces galvanizácie je obmedzený množstvom kladných iónov kovu v elektrolytickom roztoku. Len čo sa všetky tieto ióny spotrebujú, nebude možné v reakcii pokračovať. Preto sa už nebude formovať žiadny kov. Aby ste mohli ďalej vytvárať viac kovov, musíte do elektrolytického roztoku pridať pozitívnejšie kovové ióny.