Разлика между версии на „Електролиза“

редакция без резюме
== Принцип ==
 
[[Файл:Elektrolyse Allgemein.jpg|дясно|мини|300п|Схема на електролиза]]
'''Електролиза''' е физико-химичен процес, при който при преминаване на [[електрически ток]] през [[разтвор]] се получава отделяне върху [[електрод]]ите на съставните части на разтвореното вещество или на други вещества, получени при вторични реакции. Положителният електрод е [[анод]], а отрицателният [[катод]], положителните йони - [[катион]]и, а отрицателните - [[анион]]и.
 
Горните процеси на редукция/окисление могат да се извършат само ако се превиши определена стойност на '''електродния потенциал'''. (За първата реакция
U <= 0 V, за втората U >= +1,23 V). За да протекат двата процеса на електродите трябва да се приложи минимално напрежение U = 1,23 - (0) = 1,23 V.
U <= 0 V, за втората U >= +1,23 V).
 
За да протекат двата процеса на електродите трябва да се приложи напрежение U = 1,23 - (0) = 1,23 V.
== Електроден потенциал ==
 
Абсолютната стойност на електродния [[потенциал]] не може да се измери, но измерването на напрежение (разликата между потенциалите на два електрода е възможно. Затова потенциала на '''стандартния водороден електрод''' (вж. горе) се дефинира като нула волта а стандартния електроден потенциал на другите електроди се дефинира като напрежението измерено между стандартния водороден електрод и съответния електрод.
Стойностите на електродния потенциал за много полу-реакции могат да се намерят тук: [[http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_electrode_potential_(data_page)| таблица на електродните потенциали]] (англ.)
 
В тази таблица окислената форма на компонента е отляво а редуцираната отдясно на стрелката. Разликата в потенциалите (по-положителния минус по-отрицателния) дава минималното [[напрежение]], което трябва да се приложи, за да протекат двата процеса.
При наличието на няколко възможни реакции (напр. няколко различни вида катиони в разтвора) на катода протича първо процеса с по-висок (по-положителен) електроден потенциал. По-тази причина не е възможно отделянето по електролитен път на [[алуминий]] от водни разтвори на алуминиеви [[сол]]и. В този случай на катода се получава винаги [[водород]]. По-тази логика не би трябвало да е възможно и отделянето на [[цинк]], [[желязо]] и др. от водни разтвори. На практика обаче електролитното поцинковане е възможно. Това се дължи на т. нар. '''свръхнапрежение'''. Поради различни кинетични процеси е необходим по-нисък (по-отрицателен) потенциал от стандартния електроден потенциал, за да протече даден процес на катода. При водорода свръхнапрежението често е голямо, което прави отделянето на доста [[метал]]и из воден разтвор възможно.
дори и най-силните окислители. Затова се казва че '''катода е най-силния редуктор''' а '''анода най-силния окислител'''. Едва след откриването на електролизата станало възможно получаването на силни редуктори ( напр. [[натрий]], [[калий]]) и силни окислители (напр. [[хлор]], [[флуор]]).
 
== Основни зависимости ==
За да се обменят един [[мол]] електрони e необходим електрически заряд от 96485 [[кулон]]а. Това се равнява числено на т.нар. константа на [[Фарадей]] '''F = 96485 C/mol'''.
 
За да се обменят един [[мол]] електрони e необходим електрически заряд от 96485 [[кулон]]а. Това се равнява числено на т.нар. константа на [[Фарадей]] '''F = 96485 C/mol'''. Електрическото [[съпротивление]] на електролизната клетка трябва да бъде по възможност ниско. В противен случай голяма част от електрическата [[енергия]] се губи под формата на [[топлина]]. Електрическото [[съпротивление]] при електролизата е правопропорционално на разстоянието между електродите и обратнопропорционално на площта на електродите и специфичната проводимост на разтвора. По тази причина площтта на електродите трябяа да е възможно най-голяма при минимално разстояние между тях. Към електролита често се добавя киселина, основа или сол с цел да се повиши специфичната проводимост на разтвора.
Електролизата се използва широко в промишлеността. Тя се прилага при получаването на [[водород]], [[натриева основа]], [[хлор]] и други. Прилага се също и за нанасяне на метални и неметални покрития върху метали.
 
== Приложение ==
 
Електролизата се използва широко в промишлеността. При така наречената '''хлоралкална електролиза''' се получават различни продукти според условията при които се провежда процеса: [[водород]], [[натриева основа]], [[хлор]], [[натриев хипохлорит]] ([[белина]]), [[натриев хлорат]], [[солна киселина]] и други. Като суровина за този процес се използва воден разтвор на [[натриев хлорид]] (каменна или морска сол или директно морска вода). Прилага се също и за нанасяне на метални и неметални покрития (поцинковане, никелиране, хромиране, позлатяване и др.).
Получаването на чиста [[Мед (елемент)|мед]] (електролитна мед) е друг типичен пример.
Електролизата е на практика единствения практически метод за получаване на [[алуминий]]. За целта се пропуска електрически ток през стопилка на алуминиеви соли.
Електролизата се използва ии при различни органични синтези. При това органичните съединения се окисляват/редуцират директно на електрода или реагират с продукти отделени при електролизата (напр. водород).
 
 
{{commons|Electrolysis}}
 
{{химия-мъниче}}
{{физика-мъниче}}
[[Категория:Електричество]]
[[Категория:Електрохимия]]