Электролиз

Электролиз — это метод разделения компонентов соединения при помощи электрического тока, проходящего через расплавленное соединение или раствор. Электролиз широко применяется в промышленности — для извлечения активных металлов из руд, для очистки металлов, для нанесения тонких металлических покрытий.

Принцип электролиза

При электролизе ток могут проводить только ионные соединения (основанные на ионных связях) — благодаря тому, что атомы в этих соединениях потеряли или приобрели электроны и обрели электрический заряд — превратились в ионы. В растворе ионного соединения, например хлорида меди, ионы могут свободно передвигаться. В состав хлорида меди входят положительно заряженные ионы меди и отрицательно заряженные ионы хлора. С помощью электродов электрический ток подводится к раствору – электролиту. Катод – это электрод с отрицательным зарядом, анод – электрод с положительным зарядом. Поскольку противоположные заряды притягиваются, то отрицательно заряженные ионы в электролите собираются вблизи анода, а положительно заряженные – вблизи катода. При электролизе ионы обоих элементов собираются около электродов противоположного заряда, таким образом элементы разделяются.

Гальваническое покрытие

Стальные консервные банки покрыты тонким слоем оловаДля нанесения на поверхность тонкого металлического слоя — гальванического покрытия — применяется электролиз. Предмет играет роль электрода и при электролизе покрывается металлом из электролита. Гальванические покрытия нужны, в частности, для защиты активных метал­лов менее активными. Так сталь с защитной целью покрывают оловом или хромом. Стальные консервные банки покрыты тонким слоем олова.

Электроочистка

Электроочистка — это электролитический метод очистки металлов. Например, медь с примесями служит анодом, а катод сделан из чистой меди. Электролит — раствор сульфата меди. Медь с анода растворяется в электролите в виде положительно заряженных ионов, которые затем перемешаются к катоду.

Добыча металлов

Электролиз помогает извлечь из руд очень активные металлы — натрий, алюминий. Алюминиевые руды — бокситы — состо­ят в основном из оксида алюминия. Для электролиза оксид алюминия растворяют в криолите. Внутри стенки электролизе­ра покрыты углеродом, который играет роль катода. Ионы алюминия притягиваются к катоду, около которого образуется слой жидкого алюминия.

Анодирование

При помощи электролиза металл, на­пример алюминий, можно покрыть тонким слоем его же оксида (соединения металла с кислородом). Этот процесс называется анодированием. Оксид об­разует слой, защищающий металл от коррозии. Алюминиевое изделие используется в качестве анода и помещается в электролит — раствор серной кис­лоты. путем электролиза разложить воду на водород и кис­лород, которые будут выделяться в виде пузырьковИоны оксида из кис­лоты собираются около анода, реагируют с алюминием и образуют слой оксида алюминия. Слой ок­сида можно окрасить.

Вы сами можете путем электролиза разложить воду на водород и кис­лород, которые будут выделяться в виде пузырьков. Соберите оборудование так, как показано на рисунке. Имеющиеся вводе примеси проводят ток между грифелями карандашей — электродами. Положительные ионы водорода собираются возле отрицательного электрода, и пузырьки этого газа выделяются из воды. Око­ло другого карандаша выделяются пузырьки кислорода. Пузырьков водо­рода больше, так как в каждой моле­куле воды имеются два атома водорода и только один атом кислорода.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.