Eszkola

Elektroliza – charakterystyka

Elektroliza to proces, polegający na przemianie chemicznej wywołanej przepływem prądu elektrycznego – energia elektryczna ulega przekształceniu w energię chemiczną (odwrotnie jak w ogniwie galwanicznym). Proces ten przebiega w układzie, w którym obecne są substancje zdolne do rozpadu na jony – w roztworze elektrolitu lub elektrolicie stopionym.

by Adam Rędzikowski - Praca własna, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=24316884

W układzie przeznaczonym do elektrolizy umieszcza się dwie elektrody z przyłożonym napięciem elektrycznym – dodatnio naładowaną anodę oraz ujemnie naładowaną katodę. Różnica potencjałów elektrycznym między nimi wymusza ruch jonów – anionów w stronę anody i kationów w stronę katody. Wraz z dotarciem do powierzchni elektrody jony przekazują im swój ładunek, a w przypadku odpowiednio dużej różnicy potencjałów, na granicy faz elektroda-roztwór zachodzą reakcje utleniania (na anodzie) i redukcji (na katodzie) pomiędzy związkami roztworu a materiałem, z którego zbudowane są elektrody. 

Jony niezbędne w procesie elektrolizy mogą powstawać bezpośrednio przez przyłożenie do elektrod napięcia elektrycznego lub na drodze autodysocjacji czy dysocjacji. Jonizację może wywołać również wysoka temperatura lub silne promieniowanie jonizacyjne.

Podstawowe zasady przebiegu elektrolizy ostały ujęte w dwóch prawach elektrolizy Faradaya. Określają one związek pomiędzy ładunkiem elektrycznym, przepływającym przez roztwór, a masą substancji wydzielonej na elektrodach, jaką ten przepływ wywołał.

Elektroliza stosowana jest w przemyśle do produkcji m.in. wodoru, chloru. tlenu sodu, potasu, aluminium, wodorotlenku sodu, kwasu trifluorooctowego, galwanizacji oraz w chemii analitycznej.