Apa electrolysis? The anode lan cathode. proses Physico-kimia

Kanggo dangu wong durung ngatur kanggo njaluk akèh bahan kimia murni ing wangun free. Kayata:

• logam;
• alkalis;
• chloro;
• hidrogen;
• hidrogen peroksida,
• khlor Organic lan liyane.

Padha nampa salah siji isi dhuwure impurities, saka kang mokal kanggo njaluk nyisihaken saka, utawa ora gawean tiron ing kabeh. Nanging sambungan penting banget kanggo nggunakake ing industri lan saben dinten gesang. Nanging kanthi ditemokaké saka proses kayata electrolysis, tugas takeran gedhe tenan wis mantun. Dina iki digunakake ora mung kanggo sintesis, nanging uga kanggo akeh pangolahan liyane.

Apa electrolysis? Kaya mengkono, sawetara orane tumrap sekolah numpuk, apa kauntungan utama cara iki, nyoba mangertos mesthi artikel.

Apa electrolysis?

Kanggo njawab pitakonan iki, kita kudu ngupaya kanggo ngerti terminologi lan sawetara konsèp fisik lan kimia dhasar.

1. DC - stream katuntun elektron saking sembarang sumber listrik.
2. Elektrolit - inti, solusi kang saged nganakake arus listrik.
3. Elektrods - piring saka bahan tartamtu, saling, kang pass listrik liwat piyambak (anode lan cathode).
4. Reaksi redoks - proses kang ana owah-owahan ing jurusan kang oksidasi peserta. Kang, sawetara ion ngoksidasi lan nambah angka saka sarjana saka oksidasi, nalika wong wis suda, Mudhunake iku.

Duwe clarified kabeh syarat, sampeyan bisa njawab pitakonan saka apa electrolysis. proses redoks iki, cacahe maringaken saiki langsung liwat solusi elektrolit lan wis mungkasi ngrilis produk beda ing elektrods.

gampang instalasi, kang bisa disebut electrolyzer, melu mung sawetara komponen:

• loro tingal karo elektrolit;
• sumber saiki;
• loro elektrods sing interconnected.

industri nggunakake desain otomatis luwih Komplek, saéngga diwenehi nomer gedhe produk - siram electrolysis.

proses electrolysis nyedhaki Komplek, punika miturut sawetara hukum lan neruske teori miturut urutan lan aturan. Kanggo bener prédhiksi kasil, kabeh hukum lan wacana bisa kanggo sinau uga.

Dhasaring teori proses

The canons paling penting dhasar ing kang dumateng electrolysis - hukum Michael Faraday - ing Fisikawan terkenal, dikenal kanggo kang karya ing lapangan saiki elektrik lan pangolahan gawan.

Kabeh aturan kuwi loro, saben ingkang wosipun saka pangolahan ing electrolysis ing.

Hukum pisanan

Pisanan hukum Faraday, rumus kang ditulis m = Ki * Δt, punika minangka nderek.

inti Massa kosong, bisa diperlokake ing elektroda langsung ceceg kanggo listrik, kang wis liwati liwat elektrolit ing.

rumus nuduhake yen m - punika massa saka materi, aku - kakiyatan saiki, Δt - wektu sajrone lagi liwati. Uga klebu punika Nilai saka k, kang diarani padha karo elektrokimia saka senyawa. Nilai iki gumantung ing alam saka senyawa dhewe. K iku numerik padha karo massa saka inti sing wis dirilis ing elektroda liwat elektrolit nalika maringaken siji unit saka muatan listrik.

Ing aturan kapindho electrolysis

Angger-anggering Toret kapindho Faraday, rumus kang - m = M * I * Δt / n F, inggih punika. Lan padha elektrokimia saka senyawa (k) iku langsung ceceg kanggo massa graham, lan kuwalik kanthi proporsional kanggo valence saka inti.

Rumus ndhuwur iku asil saka total kabeh Inggris. Iku nangkep hakekat ukum kaloro electrolysis. senyawa massa graham, aku - - M kakiyatan saiki liwati kabeh proses, Δt - total wektu electrolysis, F - Faraday kang pancet, n - elektron sing melu ing proses. Sing nomer punika witjaksono menyang pangisian daya saka ion, njupuk bagéyan ing proses.

hukum Faraday kang kanggo ngerti apa electrolysis, lan kanggo ngetung potensial ngasilaken dening bobot, asil sing dipengini kanggo mrédhiksi lan pengaruhe mesthi saka proses. Cacahé basis teori saking transformasi-transformasi.

Konsep saka anode lan jinis sawijining

Penting banget ana ing elektrods electrolysis. Proses wutuh iku gumantung ing materi saka kang lagi digawe, alam tartamtu lan situs. Amarga iku, kita nimbang ing liyane rinci saben wong.

Anode - plus utawa elektroda positif. Sing, kang ditempelake ing Pole "+" saka sumber daya. Patut, iku saka solusi elektrolit bakal mindhah ion negatif utawa Anion. Padha bakal ngoksidasi kene, entuk gelar luwih saka oksidasi.

Amarga iku, kita bisa tarik diagram sethitik sing bakal bantuan elinga pangolahan anodic: lan anode "plus" - Anion - oksidasi. Mangkono ana rong jinis dhasar saka elektroda, gumantung kang bakal nguripake produk tartamtu.

1. The larut utawa inert anode. jinis kuwi kalebu elektroda kang serves mung kanggo mindhah elektron lan pangolahan oksidasi, Nanging iku ora migunakaken lan ora larut. anodes kuwi digawe saka grafit, iridium, platinum, karbon lan ing. Nggunakake elektrods iki, ing logam bisa diprodhuksi ing gas murni (oksigen, hidrogen, khlor lan ing).
2. The anode telat. Nalika pangolahan oksidasi kang dipun bibaraken lan pengaruh kasil electrolysis ing. Bahan dhasar saka construction iki jinis elektroda: nikel, tembaga, kadmium, timbal, timah, seng lan liya-liyane. Nggunakake anodes iki kudu kanggo electrorefining pangolahan logam, listrik, nutupi protèktif marang karat, lan ing.

Hakekat pangolahan kedadean ing elektroda positif wis suda kanggo discharge ion paling keelektronegatifan meaningfully potensial. Ivot apa Anion asam hidrogen lan ion hidroksida, lan banjur banyu, yen solusi. Oksigen-ngemot Anion ing solusi elektrolit banyu, umumé ing anode ora kosong, bisa diperlokake, wiwit banyu ndadekake luwih cepet, ngeculake oksigen.

The cathode lan ciri

cathode - minangka elektroda positif (amarga dumadi akumulasi elektron ing nalika arus listrik). Sing kok marang obah ion sacoro positif daya - kation sing nglakoni rehabilitasi, sing, ngurangi sarjana saka oksidasi.

Ana uga pas kanggo elinga rencana cathode "minus" - cation - Recovery. Minangka bahan kanggo cathode kalebu:

• stainless steel;
• tembaga;
• karbon;
• Kuningan;
• wesi;
• aluminium lan liyane.

Iku ing elektroda iki nerangake logam Recovery saka bahan kimia murni, kang siji saka cara utama kanggo prodhuksi wong industrialisasi. Sampeyan uga bisa transfer elektron saking anode kanggo cathode, lan yen pisanan - telat, ion sing suda ing elektroda negatif. Kene ana pemugaran saka kation kanggo gas H hidrogen _2. Mulane, cathode - iku salah siji bagéan sing paling penting ing rencana sakabèhé saka electrolysis saka bahan kimia.

electrolysis saka melts

Saka pandelengan saka proses kimia ditliti wis rumus sawijining. Karo bisa makili kabèh sirkuit ing kertas lan kanggo prédhiksi kasil. Wangsulan: Bab ingkang paling penting sampeyan kudu mbayar manungsa waé kanggo - ing ngarsane utawa anané saka lingkungan toya lan jinis anode ing (telat utawa ora).

Yen perlu diwenehi produk ngisor iki: alkali lan alkalin bumi logam, alkali, aluminium, beryllium, Anion gas oksigen-ngemot bisa ora banjur dadi pitakonan bab electrolysis saka solusi elektrolit. Mung nyawiji, amarga sambungan digunakake dibutuhaké ora bisa. Môngka ing industri asring synthesize bahan kimia iki, digunakake uyah anhydrous garing lan hidrokarbon.

Umumé, nyawiji rumus electrolysis cukup prasaja lan standar. Contone, yen kita nimbang lan ngrekam kanggo kalium iodide, tampilan bakal ing ngisor iki:

KI = K ^{+ +} aku ^-

The cathode (K) "-" K ⁺ K + 1 e = ⁰

The anode ^{(A) "+": 2Aku - -} 2e = aku ₂ ⁰

Proses Kasil: KI = K + aku _2.

Kajaba iku, electrolysis ngrekam sembarang logam preduli saka potensial elektroda sawijining.

Electrolysis saka solusi banyu

Nalika nerangake elektrolit solusi, kasil saka proses bakal cukup beda. Sawise kabeh, banyu wis dadi peserta aktif. Iku uga saged dissociating menyang ion lan kosong, bisa diperlokake saka elektrods. Mulane, ing kasus kaya mengkono penting elektroda potensial ion. Saka nilai negatif sawijining ngisor, sing luwih tentrem ing oksidasi luwih cepet utawa abang.

Electrolysis saka solusi banyu tundhuk saperangan aturan sing kudu apal.

1. Pangolahan Anodic: kosong, bisa diperlokake mung Anion asam hidrogen (kajaba hidrogen florid). Menawi ion oksigen utawa ion florid, banjur banyu bakal dados nerbitaké oksigen.
2. Pangolahan cathodic: electrowinning logam ing seri elektrokimia (nganti klebu saka aluminium) ing cathode ora bisa dibalèkaké amarga kegiatan kimia dhuwur. Iki ndadekake banyu kanggo nerbitaké hidrogen. Logam saka aluminium kanggo hidrogen dibalèkaké bebarengan karo banyu kanggo bahan kimia prasaja. Sing sawise hidrogen ing seri elektrokimia (kegiatan kurang), siap ngalami abang kanggo bahan kimia prasaja.

Yen sampeyan tindakake aturan iki, kita bisa meranaké electrolysis lan ngetung ngasilaken. Ing cilik saka sirkuit anode telat beda-beda gumantung lan dadi luwih rumit.

uyah electrolysis

pangolahan iki digunakake kanggo nggayuh logam murni lan gas, awit iku pehak prasaja lan ekonomi mupangati. Kajaba iku, ing produk teka karo jurusan dhuwure kemurnian, kang penting.

Contone, electrowinning saka tembaga bisa cepet njupuk iku ing wangun murni saka solusi uyah sembarang. Sing paling umum digunakake , tambaga sulfat utawa tembaga sulfat (II) - CuSO _4.

Minangka nyawiji utawa solusi uyah bisa dijupuk logam murni, kang perlu ing sakbenere kabeh sektor Listrik lan engineering logam.

Meaning lan aplikasi proses

Electrolysis - proses penting banget. Ing sawijining basa sing basis operasi technical perlu, kayata:

1. metal panyulingan.
2. Electroextraction.
3. Engraving.
4. Electrosynthesis.
5. Aplikasi saka kemul anti-karat lan liyane.