Sisu
Elektrolüüs on elektrivoolu kasutamise protsess keemilise reaktsiooni esilekutsumiseks. Vaatlusalune keemiline reaktsioon on tavaliselt redutseerimise-oksüdatsiooni reaktsioon, kus aatomid vahetavad elektrone ja muudavad oksüdatsiooni olekuid. Seda protsessi saab kasutada tahkete metallide saamiseks, mis on kasulik galvaaniliseks ja mitmesuguste metallide puhastamiseks.
Elektrolüüsi põhiseadistused
Elektrolüüs nõuab kahte vastassuunas laetud poolust, mida nimetatakse katoodiks ja anoodiks. Katood on negatiivselt laetud; see on positiivsete ioonide taandamise koht. Anood on positiivselt laetud; see on negatiivsete ioonide oksüdeerimise koht. Elektrolüütilises elemendis on need kaks poolust ühendatud välise toiteallikaga. Ahela lõpetab tavaliselt soolalahus, mida nimetatakse elektrolüüdiks. Metalli tootmisel elektrolüüsi teel moodustub katoodil metallikiht.
Reaktsiooni olemus
Redutseerimise-oksüdeerimise või redoksi reaktsioonis vahetavad kaks erinevat elementi elektrone. Elektrolüüsi käigus ilmub tahke või sulametall, kui positiivselt laetud metalliioon omandab elektronid nii, et sellel oleks neutraalne laeng. Elektrolüütilises lahuses on positiivsed metalliioonid. Kui aparaadile rakendatakse elektrivoolu, võivad need katoodil moodustada tahke või sulametalli. Näiteks alumiiniumi elektrolüütilisel puhastamisel vähenevad elektrolüütide alumiiniumiioonid katoodil, moodustades väga puhta alumiiniumi.
Elektrienergia rakendamine
Metalli tootmiseks tuleb rakendada elektripotentsiaali. Elektrolüüsi käigus tuleb see elektronide vool tavaliselt välise alalisvoolu kaudu. Kui elektrivool on rakendatud, liiguvad elektronid läbi välise vooluahela ja positiivsed ioonid liiguvad elektrolüüdis. Siis saab katood nende elektronide ja ioonidega metalli moodustamiseks redutseerida.
Galvaanimise lõpp-punkt
Galvaanimisprotsessi piirab positiivsete metalliioonide hulk elektrolüütilises lahuses. Kui kõik need ioonid on ära kasutatud, ei saa reaktsioon enam jätkuda. Seega ei teki enam metalli. Rohkema metalli moodustamise jätkamiseks peate elektrolüütilisele lahusele lisama rohkem positiivseid metalliioone.