Elektroliza je postopek uporabe električnega toka za indukcijo kemične reakcije. Zadevna kemična reakcija je običajno reakcija redukcije-oksidacije, pri kateri atomi izmenjujejo elektrone in spreminjajo oksidacijska stanja. Ta postopek lahko uporabimo za pridobivanje kovinskih trdnih snovi, kar je koristno za galvanizacijo in čiščenje različnih kovin.
Osnovna nastavitev elektrolize
Za elektrolizo sta potrebna dva nasprotno nabita pola, imenovana katoda in anoda. Katoda je negativno nabita; je mesto zmanjšanja pozitivnih ionov. Anoda je pozitivno nabita; je mesto oksidacije negativnih ionov. V elektrolitski celici sta ta dva pola povezana z zunanjim virom energije. Vezje običajno zaključi raztopina soli, imenovana elektrolit. Pri proizvodnji kovine z elektrolizo bo na katodi nastala plast kovine.
Narava reakcije
V redukcijsko-oksidacijski - ali redoks - reakciji dva različna elementa izmenjujeta elektrone. V procesu elektrolize se pojavi trdna ali staljena kovina, ko pozitivno nabit kovinski ion pridobi elektrone tako, da ima nevtralen naboj. Pozitivni kovinski ioni so prisotni v elektrolitski raztopini. Na katodi lahko tvorijo trdno ali staljeno kovino, ko na aparat deluje električni tok. Na primer, pri elektrolitskem čiščenju aluminija se na katodi zmanjšajo ioni aluminija iz elektrolita in tvorijo zelo čist aluminij.
Uporaba električne energije
Za proizvodnjo kovine je treba uporabiti električni potencial. V procesu elektrolize ta tok elektronov običajno prihaja iz zunanjega enosmernega toka. Ko je uporabljen električni tok, se bodo elektroni premikali po zunanjem vezju, pozitivni ioni pa v elektrolitu. Potem se lahko katoda s temi elektroni in ioni reducira in tvori kovino.
Končna točka galvanizacije
Postopek galvanizacije je omejen s količino pozitivnih kovinskih ionov v elektrolitski raztopini. Ko bodo vsi ti ioni porabljeni, se reakcija ne bo mogla nadaljevati. Zato ne bo več nastajala kovina. Če želite še naprej tvoriti več kovine, morate elektrolitski raztopini dodati več pozitivnih kovinskih ionov.