Elektroliza jest procesem szeroko stosowanym w przemyśle chemicznym, ponieważ pozwala na uzyskanie substancje, które nie występują w naturze w postaci wolnej, takie jak chlor, jod, soda kaustyczna, m.in inne.
Elektroliza jest przeciwieństwem ogniwa, w którym energia elektryczna jest pozyskiwana w reakcjach redoks, czyli energia chemiczna jest przekształcana w energię elektryczną. Już w elektrolizie energia elektryczna jest wykorzystywana do wytwarzania reakcji redoks i energii chemicznej.
Stąd pochodzenie jego nazwy, ponieważ elektro oznacza „prąd elektryczny” i Liza oznacza „przerwę”. Dokładnie tak się dzieje, prąd elektryczny przerywa lub rozkłada poddaną mu substancję.
Bateria jest procesem spontanicznym, jednak elektroliza to niespontaniczny proces, który należy uruchomić za pomocą prądu elektrycznego.
Istnieją dwa rodzaje elektrolizy: a ognisty i w środowisku wodnym. W tym tekście zajmiemy się pierwszym przypadkiem.
Różnica między elektrolizą magmową a elektrolizą w środowisku wodnym polega na postaci, w jakiej znajduje się substancja, która będzie poddawana działaniu prądu elektrycznego.
W przypadku elektrolizy magmowej substancja jonowa jest w stanie ciekłym, to znaczy stopiona, bez obecności wody. Słowo „ognisty” pochodzi z łaciny ognisty, co oznacza „palenie, stan zapalny”.W elektrolizie stosuje się pojemnik, który nazywa się a Kuba lub ogniwo elektrolityczne, gdzie umieszczone są dwie elektrody, przez które przepływa prąd elektryczny. Elektrody mogą być obojętny (nie zmieniać podczas elektrolizy) lub aktywny (Cierpią jakąś zmianą podczas elektrolizy). Najczęściej stosowane są wypełniacze platynowe lub grafitowe.
Elektrody są następnie podłączane do źródła prądu stałego (ogniwo lub akumulator). Biegun ujemny akumulatora będzie dostarczał elektrony do jednej z elektrod, naładowując się ujemnie i przyciągając kationy (jony dodatnie) ze stopionej substancji. Ponieważ przyciąga kationy, ta elektroda ujemna nazywana jest katodą. W nim kationy odbierają elektrony i redukują.
Elektroda dodatnia przyciąga aniony (jony ujemne) i dlatego nazywana jest anodą. Aniony rozładowują swoje elektrony na anodzie, ulegając utlenianiu.
W akumulatorach elektroda dodatnia nazywana jest katodą, a ujemna anodą. Tutaj w elektrolizie jest odwrotnie, anoda jest biegunem dodatnim, a katoda biegunem ujemnym. Jednak w obu przypadkach, w akumulatorze i elektrolizie, na anodzie następuje utlenianie, a na katodzie redukcja.
W skrócie mamy:
Innym ważnym faktem jest to, że ogniwo lub bateria użyte do generowania prądu elektrycznego musi mieć ddp (różnicę potencjałów) równą lub większą niż różnica potencjałów reakcji.
Aby lepiej zrozumieć, jak przebiega proces elektrolizy i jak rozkłada substancje wytwarzające ważne pierwiastki lub proste substancje, przeczytaj tekst Elektroliza chlorku sodu magmowego.
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrolise-Ignea.htm