Procesy elektrolityczne to zespół przemian, podczas których energia elektryczna, pozyskiwana z zewnętrznego źródła prądu stałego, zostaje przekształcona w energię chemiczną. Procesy te zachodzą w elektrolizerze, czyli urządzeniu do elektrolizyelektrolizaelektrolizy, w którym umieszczony jest elektrolit oraz elektrody, połączone z zewnętrznym źródłem prądu. W wyniku różnicy potencjałów elektrod, następuje ruch jonów elektrolitu do elektrod, a tym samym zachodzą reakcje utleniania i redukcji. Procesy elektrolityczne znalazły liczne zastosowania i wykorzystywane są w wielu gałęziach przemysłu, wymienionych poniżej.

Jest to dział przemysłu, w którym otrzymuje się oraz oczyszcza wiele metali.

Obejmuje, za pomocą elektrolizy, procesy redukcji metali ze związków metalicznych w celu uzyskania czystej formy metalu. W ten sposób wytwarza się: glin, lit, sód, potas, magnez, złoto, srebro, ołów, cynk, miedź oraz wiele innych.

R1en7HId2GVWP

Zdjęcie przedstawiające miedziane walcowate bryły pozyskane na drodze elektrorafinacji.

Oczyszczaniem metali z domieszek zajmuje się elektrorafinacja. Najczęściej w ten sposób oczyszczanym metalem jest miedź. KatodękatodaKatodę wówczas stanowi czysta miedź, a anodęanodaanodę - miedź z domieszkami. Elektrolitem jest natomiast wodny roztwór siarczanu(VI) miedzi(II). W czasie elektrolizy anoda roztwarza się i czysta miedź osadza się na katodzie. Wszystkie zanieczyszczenia opadają na dno i nazywane są „szlamem anodowym”. Możliwe jest odzyskiwanie innych metali (stanowiących pierwotnie zanieczyszczenia miedzi) ze szlamów anodowych.

Galwanotechnika obejmuje procesy elektrolitycznego wytwarzania metalicznych powłok na różnych podłożach. Dzięki niej możliwe jest cynkowanie karoserii samochodów, posrebrzanie lub pozłacanie biżuterii oraz bombek choinkowych. Metoda ta służy również do otrzymywania metalicznych przedmiotów o charakterze ozdobnym.

RFgySPHZ9s06z

Zdjęcie przedstawiające fragment samochodu z białą karoserią.

Celem metod galwanotechnicznych, w przypadku wytwarzania powłok stale przylegających do podłoża, jest poprawienie wyglądu oraz zabezpieczenie metali przed korozją. Dzięki nim można również wytwarzać grube powłoki niezwiązane z podłożem, w celu wykorzystania ich jako form do odciskania przedmiotów o różnych kształtach.

Elektroliza bardzo często wykorzystywana jest w analizie chemicznej w metodach, takich jak:

• potencjometria - dostarcza informacji o składzie roztworu (np. badanie równowag reakcji protonowania, kompleksowania);

• konduktometria – dzięki pomiarom przewodnictwa roztworu dostarcza informacje o punkcie końcowym miareczkowania;

• kulometria – wyznaczanie ilości substancji na podstawie pomiaru ładunku elektrycznego zużytego podczas elektrochemicznej reakcji utlenienia lub redukcji badanej substancji.

Elektroliza ma wiele innych zastosowań:

Słownik

Bibliografia

Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2012.

Ciszewski A., Technologia chemiczna. Procesy elektrochemiczne, Poznań 2008.