Elektrolüüs on protsess, millel on laialdane tööstuslik rakendus ja seetõttu on selle kvantitatiivsed aspektid tehaste jaoks äärmiselt olulised. Näiteks peavad nad teadma, kui palju reaktiivi kasutada, kui kaua protsessi läbi viia ja kui palju soovitud toodet nad saavad.
Naatriumkloriidi (lauasool) tardelektrolüüsi teel toodavad tööstused kloorgaasi, seega peavad nad teadma, millise mahu kloorgaasi nad saavad.
Lisaks läbivad mitmed metallosad elektrolüüsi vesikeskkonnas, et need saaks katta teise metalliga, nagu näiteks kullast või hõbedast poolkividest ja kostüümidest ehted. Kaetud eseme värvikvaliteet ja korrosioonivastase kaitse tõhusus sõltuvad muu hulgas elektrolüüsi ajast ja kasutatava elektrivoolu intensiivsusest.
Nii hakkas inglise füüsik ja keemik Michael Faraday (1791-1867) neid aspekte uurima elektrolüüsi ja pärast mitmeid katseid avastas ta mõned seadused sellisel juhul.
Michael Faraday (1791-1867)
Üks neist näitas, et elektroodile sadestunud metalli massikogus on otseselt proportsionaalne vooluahelat läbiva elektrilaengu (Q) kogusega.
Elektrilaeng (Q) arvutatakse järgmise valemiga:
Mille kohta:
i = elektrivoolu intensiivsus (ühik: ampr - A)
t = aeg (ühik: sekundid - s)
Nii et laenguühik oleks A. s, mis on võrdne kulomühikuga (C).
Aastal 1909 tegi füüsik Robert Andrews Millikan (1868-1953) kindlaks, et 1 elektroni elektrilaeng võrdub 1,602189. 10-19 Ç.
Robert Andrews Millikan (1868-1953)
Avogadro konstant ütleb, et 1 moolis elektronides on 6,02214. 1023 elektronid. Seega on 1 mooli elektronide läbilaskevõime summa võrdne iga elektroni elektrilaengu korrutise arvuga 1 mooli elektronide koguse kohta, see tähendab:
1,602189. 10-19 Ç. 6,02214. 1023 = 96486 ° C
Seega, kui teame ahela kaudu liikuva aine (n) hulka, korrutage lihtsalt selle väärtusega nägime just, et leidsime elektrolüüsiprotsessi läbiviimiseks vajaliku elektrilaengu (Q) kui sa tahad:
See väärtus (96486 C) on tuntud kui Faraday konstant (1F). Seega, kui protsessis kasutatav laeng antakse kaugel ajal, siis saame kasutada kolme reeglitega loodud seoseid ja arvutada elektrolüüsis ladestuva massi summa.
Loe teksti Elektrolüüsi kvantitatiivsete aspektide rakendused täpselt teada, kuidas need arvutused võivad aidata kaasa elektrolüüsiprotsesside ja isegi patareidega seotud probleemide lahendamisele.
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aspectos-quantitativos-eletrolise.htm
