Електролиза на разтвори: описание, приложение

Електролизата е процес, който се характеризира с окислително-редукционни свойства по отношение на съставни елементи на соли и други съединения в стопилки или разтвори, когато електрическият ток преминава през тях.

Чрез електролиза е възможно да се произвеждат метали и неметали, характеризиращи се с висока степен на химическа чистота. Тази реакция е проста и достъпна, дори може да бъде моделирана у дома. За да направите това, ви е необходим източник на постоянен електрически ток, чифт електроди и предварително приготвен електролит. Най-основното свойство на електролитите е тяхната способност да провеждат електрически ток.

Има електролизни разтвори и стопилки на соли, с общо сходство, те имат редица значителни разлики. Извършвайки електролиза на разтвори, е необходимо да се вземе предвид участието на разтворителя в процеса. Електролизата на топене се характеризира с наличието само на йоните на самата субстанция.

За да получите желания продукт (метал, газ или някои неметални), трябва да се погрижите за избора на подходящ електрод и за приготвянето на подходящ електролит.

Материалът за електродите може да бъде всеки проводник на електрически ток. В повечето случаи се използват метали и сплави, сред неметалните, добри графитни пръчки (въглерод) могат да служат като електрод. Много рядко, но са известни технологични решения, при които течностите служат като електроди за електродите.

Всичко е готово за извършване на електролиза на разтвори на соли. Положителният електрод се нарича анод. За отрицателния електрод наименованието е катодът. Извършвайки електролиза на разтвори, анодът се окислява (разтворен) и катодът се възстановява. Много е важно разтварянето на анода да не влияе върху химичния процес, който се извършва в разтвора (стопилката). В противен случай основното условие за анода е неговата инертност. В идеалния случай, той може да бъде направен от платина, но графитните (въглеродни) аноди също са много ефективни.

За катод, почти всяка метална плоча ще се побере (няма да се разтвори). Мед, месинг, въглерод (графит), цинк, желязо, алуминиеви катоди се използват широко в съвременната индустрия.

Чрез електролиза разтвори в дома, от практически могат да бъдат получени отпадъчни материали вещества като кислород, хлор, водород, мед, или алкален слаба киселина, сяра. Не злоупотребявайте с експерименти с хлор - това е токсично!

за производството на кислород и водород е необходимо да се подложи на електролиза разтвор на сода за хляб (алтернативно - калцинирана сода). В близост до електрод "+" (анод) се отделя кислород под формата на мехурчета, водород - в катода (";"). На въпрос защо възстановяване водород настъпили вместо натриев както се предполага отговор може да бъде намерено: в серия Na метал стрес се оставя Н2, съответно, в конкуренцията на водорода две катиони победени натрий. На примера на тази реакция станахме свидетели как електролизата на разтворите всъщност се превърна в електролиза на разтворител (вода).

Използва се в качеството на електролитния разтвор меден сулфат, ще получим тъмночервено покритие върху катода, който е чист метал, възстановена мед.

Чрез резултатите от извършването на два опита за електролиза е възможно да се направят някои обобщения. Положителният анод става място за възстановяването на аниони и в двата случая, разгледани по-горе, се оказва кислород. В катода се възстановяват катиони, в нашите експерименти се оказва водород - в първия случай мед - във втория. По правило катиони са метали или водород, но в някои случаи те могат да бъдат неметални и газови. Степен на окисление елемент играе важна роля в процеса на възстановяване.