Elektrolizė
Elektrolizė - chemijoje ir pramoninėje gamyboje vadinamas metodas, kuriuo atskiriami susijungę cheminiai elementai bei junginiai, per juos leidžiant elektros srovę.
Veikimo principas
Kad vyktų elektrolizė, elektrodai įmerkiami į elektrolito tirpalą arba išlydytą elektrolitą ir prijungiami prie nuolatinės elektros srovės šaltinio polių. Jos metu teigiami jonai – katijonai slenka link neigiamo elektrodo katodo link ir prie jo prisijungia elektronus redukuojasi. Neigiami jonai anijonai slenka teigiamo elektrodo anodo link ir jam atiduoda elektronus oksiduojasi. Elektrodus padengia elektrolizės produktai. Susidariusio galvaninio elemento gaminama elektros srovė vadinama – polirizacijos srove. Kad vyktų elektrolizė išorinė elektros srovė turi būti didesnė už poliarizacijos srovės įtampą ji vadinama – skilimo įtampa.
Katodo paviršiuje visada vyksta katijonų redukcija. Kuo aktyvesnis metalas, tuo jo jonai sunkiau prisijungia elektronus. Jei metalo standartinis potencialas teigiamas – didesnis už 0 V ant katodo iš vandenilio druskų tirpalų skiriasi be vandenilio, kurių potencialas nuo 0 iki -1,2 V ant katodo skiriasi su vandeniliu neigiamesnis už -1,2 visai nesiskiria.
Elektrolizėje gali būti vartojami tirpieji arba netirpieji anodai. Elektrolizės metu anodo metalas tirpsta, oksiduojasi ir į tirpalą pereina jonai.
Elektrolizės dėsnis
Maiklas Faradėjus 1832 metais, vykdydamas elektrolizės eksperimentus su valgomąja druska, t. y. natrio chloridu, atrado pirmąjį elektrolizės dėsnį. Po jo sekė dar vienas. Štai pagrindiniai du dėsniai:
- 1-asis : elektrolizės metu ant elektrodų išsiskyrusių medžiagų masės tiesiogiai proporcingos nutekėjusiam per elektrolitą srovės kiekiui m = k*Q; čia m - išsiskyrusios medžiagos masė, k - elektrocheminis ekvivalentas, Q – elektros kiekis kulonais arba ampersekundėmis, .
- 2-asis : lygūs elektros srovės kiekiai iš įvairių elektrolitų išskiria cheminiams ekvivalentams proporcingus medžiagų kiekius: m= (M/z)*(I*t/F) (žr.- Faraday's laws); čia M - molekulinė masė (g mol-1), z - jonų valentingumas, F = 96,485 C mol-1 (Faraday constant), I – srovės stiprumas, A, t - laikas. Kita šio dėsnio išraiška : n=(1/z)*(I*t/F). Čia n - molių skaičius (n = m/M).
Kolometrinės technikos
Kolometrinės technikos yra technikos, naudojamos nustatyti atskirtų elementų skaičių, matuojant elektrolizei įvykdyti reikalingos elektros srovės kiekį.
Nuorodos
| ||||||