Електроліз - це процес використання електричного струму для індукції хімічної реакції. Хімічна реакція, про яку йде мова, зазвичай є реакцією відновлення-окислення, в якій атоми обмінюються електронами і змінюють ступінь окислення. Цей процес може бути використаний для отримання твердих речовин металів, що корисно для гальваніки та очищення різних металів.
Основні установки електролізу
Для електролізу потрібні два протилежно заряджені полюси, які називаються катодом і анодом. Катод заряджений негативно; це місце зменшення позитивних іонів. Анод заряджений позитивно; це місце окислення негативних іонів. В електролізері ці два полюси підключені до зовнішнього джерела живлення. Схема зазвичай завершується розчином солі, який називається електроліт. При виробництві металу за допомогою електролізу на катоді утворюється шар металу.
Природа реакції
У реакції відновлення-окиснення - або окислювально-відновного - два різні елементи обмінюються електронами. У процесі електролізу твердий або розплавлений метал з’явиться, коли позитивно заряджений іон металу отримує електрони такі, що він має нейтральний заряд. Позитивні іони металів присутні в електролітичному розчині. Вони можуть утворювати на катоді твердий або розплавлений метал, коли на апарат подається електричний струм. Наприклад, при електролітичному очищенні алюмінію іони алюмінію з електроліту будуть відновлюватися на катоді, утворюючи дуже чистий алюміній.
Застосування електроенергії
Для того, щоб відбулося виробництво металу, необхідно застосувати електричний потенціал. В процесі електролізу цей потік електронів зазвичай походить від зовнішнього струму постійного струму. Після подачі електричного струму електрони рухатимуться по зовнішньому ланцюгу, а позитивні іони рухатимуться в електроліті. Тоді катод може зазнати відновлення за допомогою цих електронів та іонів з утворенням металу.
Кінцева точка гальванічного покриття
Процес гальваніки обмежений кількістю позитивних іонів металів в електролітичному розчині. Як тільки всі ці іони будуть використані, реакція не зможе тривати. Отже, більше не буде утворюватися метал. Для того, щоб продовжувати формувати більше металу, ви повинні додати більше позитивних іонів металів в електролітичний розчин.