2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Ćelija u kojoj se vrši proces elektrolize naziva se elektrolitička ćelija. U ovoj vrsti procesa, elektrolit se razgrađuje pomoću električne struje.
Većina neorganskih i nekih organskih jedinjenja disociraju u jone kada su u rastvoru, formirajući elektrolite. Kada dobijemo jonizovano jedinjenje, moguće je odvojiti njegove komponente pomoću električne struje. U tu svrhu koristi se elektrolitička ćelija koja se sastoji od ćelije, katode, anode i izvora električne energije.
Dakle, elektrolitička ćelija bi radila na sljedeći način: kada stavimo elektrode unutar elektrolita koji će se razgraditi i primijeniti električnu struju, elektroni će teći od anode do katode, tako da negativni ioni u elektrolit će biti privučen anodom, a pozitivni ioni katodom. Svaki ion će dobiti ili izgubiti elektrone, prema potrebi, i postati neutralni atom ili molekul. Na ovaj način je moguće odvojiti komponente elektrolita o kojima je riječ.
Jednostavan primjer elektrolize: ako otopimo bakar sulfat u vodi, on će se disocirati na bakrene katione s dva pozitivna naboja i sulfatne anione sa dva negativna naboja. Ovu otopinu stavljamo u elektrolitičku ćeliju, postavljamo elektrode i primjenjujemo razliku potencijala između elektroda.sebe. Sulfatni joni će težiti da migriraju prema anodi (elektrodi iz koje odlaze elektroni) i tamo isprazne svoje elektrone. Jednom ispražnjeni, sulfatni joni su nestabilni, spajajući se s vodom dajući sumpornu kiselinu i vodu. Joni bakra će migrirati prema katodi (elektrodi na koju pristižu elektroni), oslobodit će se svog naboja i deponovati na katodi u obliku atoma bakra.
U elektrolizi, količina dobijene supstance je regulisana Faradejevim zakonima. Drugim riječima, količina dobivene tvari ovisi o broju naelektrisanja koja su prošla u određenom vremenu, ili drugim riječima, deponovani materijal zavisi od količine upotrijebljene električne struje.
Važno je ne brkati elektrolitičku ćeliju sa galvanskom ćelijom. U slučaju galvanske ćelije, redoks reakcija se javlja spontano, u dvije odvojene polućelije, a električna struja nastala reakcijom prolazi kroz vanjsko kolo. Nasuprot tome, u elektrolitičkoj ćeliji, reakcija nije spontana, već je izazvana primijenjenom električnom strujom.
Važan primjer primjene procesa elektrolize na industrijskom nivou je dobijanje hlora i natrijum hidroksida kroz proces elektrolize obične soli rastvorene u vodi. U ovoj reakciji, joni hlora migriraju prema anodi, dajući svoje elektrone i formirajući plin hlor. Joni natrija migriraju prema katodi, pretvarajući se u atome natrija, koji se spajaju s vodom i formirajunatrijum hidroksid kao nusproizvod.
Natrijum hidroksid proizveden na ovaj način koristi se u proizvodnji papira, rajona i fotografskog filma, između ostalog. Proizvedeni klor koristi se u industriji celuloze i papira.
