Cea mai largă aplicare a electrolizei

La începutul secolelor al XVIII-lea și al XIX-lea, au fost făcute câteva descoperiri, care au devenit impulsul pentru nașterea unei noi științe electrochimice. Și fondatorii acestei științe erau doi oameni de știință. Acest fiziolog francez L. Galvani și fizicianul englez A. Volt, care în 1799 a creat prima sursă de curent chimic - "Volta Pole". Acești oameni de știință au reușit să afle că atunci când un curent electric trece printr-o soluție apoasă de sare, atunci transformările chimice au loc în această soluție, numite acum electrolitice. În sine, electroliza este un set destul de complex de procese diferite. Aceasta este migrația (ionii negativi tind spre anod și ionii pozitivi la catod) și difuzia ionilor. Acestea sunt, de asemenea, diferite reacții electrochimice și chimice care apar între produsele electrolitice înseși, între aceste produse și electrolit, între ele și electrozii.

Și studiul acestor procese nu este doar de valoare științifică. Aplicarea practică a electrolizei este foarte importantă acum. De exemplu, hidrogenul pur, sodiul sau nichelul pot fi obținute numai în acest mod. Și în industrie, procesele electrolitice sunt utilizate pentru o varietate de scopuri. Cu ajutorul lor primesc substanțe anorganice, cum ar fi oxigenul, hidrogenul, alcalii, clorul și alte nemetale. De asemenea, electroliza este utilizată pentru a purifica anumite metale (argint, cupru). Un alt procese electrolitice formează baza pentru producerea de litiu, potasiu, sodiu, zinc, magneziu și alte metale și aliaje metalice.

În plus, utilizarea electrolizei în tehnologie este, de asemenea, producția de substanțe organice, acoperiri galvanice și prelucrarea suprafețelor metalice (electroliză, borat, curățare și nitrurare). Există încă electroforeză, electrodializă, electroformare și alte procese similare care au aplicații practice. De asemenea, valoarea electrolizei constă în faptul că produce metale pure, aproape 100%.

Luați cel puțin cupru. Cuprul de minereu conține oxizi, compuși ai sulfului și impurități ale altor metale. Și cuprul, obținut din această minereu, cu toate aceste impurități este turnat sub formă de plăci. Apoi, aceste plăci ca un anod sunt plasate într-o soluție de sulfat de cupru (CuS04). Și apoi urmează aplicarea electrolizei. O anumită tensiune se aplică electrozilor băii și metalul pur este eliberat pe catod. Și toate impuritățile străine precipită sau trec în electrolit, fără a iesi pe catod.

De asemenea, utilizarea electrolizei este importantă și pentru producerea de aluminiu. O soluție apoasă nu este utilizată în acest proces, este înlocuită cu bauxite topite. Astfel de minereuri conțin oxid de aluminiu, precum și oxid de fier și siliciu. După tratarea bauxită cu alcaline, se obține un produs numit alumină. Această alumină este încărcată într-un cuptor refractar, la baza și pereții căruia sunt așezate plăci de carbon. Aceste plăci sunt conectate la negativul sursei de alimentare. Și la plus, conectați anodul de carbon, care trece prin peretele acestui cuptor. Și când anodul este coborât în ​​cuptor, arc electric, alumină topită. Apoi deja în această masă topită există un proces electrolitic. Și pe fundul cuptorului se acumulează aluminiu pur (până la 99,5%), care este apoi turnat în forme.

Dar aplicarea electrolizei nu este doar electrometalurgie. În acest fel, un metal poate fi acoperit cu un strat de alt metal. Acest proces se numește galvanizare și se folosește pentru a proteja suprafața metalului de oxidare, conferindu-i o rezistență mai mare și, de asemenea, pentru a da o suprafață mai bună. Și ca acoperiri, de obicei, nichel și crom sunt folosite, care sunt mai puțin susceptibile la oxidare sau metale nobile, cum ar fi argintul și aurul.

În acest caz, articolul este subiect acoperiri galvanice, degresați, curățați și lustruiți. Apoi este plasat ca un catod baie galvanică. Electrolitul din această baie este o soluție de sare de metal, care va fi produse acoperite. Și anodul este făcut din același metal. Și pentru ca acoperirea să fie uniformă, catodul este plasat între cele două anozi. Apoi, un anumit curent este aplicat pe electrozi, iar catodul este acoperit cu un strat de argint, aur, nichel sau crom.

Există încă o astfel de aplicare a electrolizei, care se numește electroformare. Această metodă primește copii din diverse obiecte metalice (medalii, monede, basoreliefuri). Pentru a face acest lucru, o copie a obiectului este făcută dintr-un material plastic, cum ar fi ceara. Apoi, este acoperit cu praf de grafit pentru a da conductivitate electrică și pune această copie în baie, unde servește ca un catod. Și prin electroliză, această copie este acoperită cu un strat de metal de grosimea necesară. O ceară este apoi îndepărtată prin încălzire. Și aceasta este doar o mică parte a posibilităților oferite de o metodă numită electroliză.