FormationSecondary edukasyon ug mga eskwelahan

Unsa ang electrolysis? Ang anode ug Cathode. Physico-kemikal nga proseso

Kay sa usa ka hataas nga panahon ang mga tawo wala sa pagdumala sa pagkuha sa usa ka daghan sa lunsay nga mga butang diha sa libre nga porma. Sama sa panig-ingnan:

  • metal;
  • alkalis;
  • chloro;
  • hydrogen;
  • hydrogen peroxide;
  • organiko nga klorin ug sa uban.

nakadawat sila bisan sa usa ka hataas nga sulod sa mga impurities, nga kini imposible sa pagkuha Isalikway, o dili synthesized sa tanan. Apan ang koneksyon mao ang kaayo importante alang sa paggamit sa industriya ug sa matag adlaw nga kinabuhi. Apan uban sa pagkadiskobre sa usa ka proseso sama sa electrolysis, usa ka buluhaton sa dakong katimbangan nga masulbad. Karon kini gigamit dili lamang alang sa kalangkuban, apan usab alang sa daghan sa uban pang mga proseso.

Unsa ang electrolysis? Ingon nga kini mahitabo, ang pipila sa mga ang-ang nagtapok, unsa ang nag-unang pagpahimulos sa niini nga paagi, sa pagsulay sa pagsabot sa dagan sa artikulo.

Unsa ang electrolysis?

Aron sa pagtubag niini nga pangutana, kita kinahanglan una nga mangita sa pagsabut sa terminolohiya ug ang uban nag-unang mga pisikal ug kemikal nga mga konsepto.

  1. DC - sa usa ka mimando sapa sa electron nga naggikan gikan sa bisan unsang tinubdan sa kuryente.
  2. Electrolyte - bahandi, solusyon sa nga mao ang makahimo sa pagdumala sa usa ka electric kasamtangan.
  3. Electrodes - plato sa pipila ka mga materyales, interconnected, nga moagi sa kuryente pinaagi sa ilang mga kaugalingon (anode ug Cathode).
  4. Ang redox reaksyon - usa ka proseso nga adunay usa ka kausaban sa matang sa oxidation sa mga partisipante. Nga mao, sa pipila ka mga ion oxidize ug sa pagdugang sa bili sa matang sa oxidation, samtang ang uban pagkunhod, dag-um niini.

Ingon nga giklaro sa tanan niini nga mga termino, nga imong mahimo sa pagtubag sa mga pangutana sa unsa ang electrolysis. Kini nga redox nga proseso, nga naglangkob agi sa usa ka direkta nga kasamtangan nga pinaagi sa electrolyte solusyon ug gi-undang sa pagpagawas sa lain-laing mga produkto sa mga electrodes.

Sayon instalar, nga mahimo nga gitawag electrolyzer, naglakip sa pipila lamang ka mga components:

  • duha ka baso uban sa usa ka electrolyte;
  • sa usa ka kasamtangan nga tinubdan;
  • duha ka electrodes mga konektado.

Ang industriya gigamit sa usa ka daghan nga mas komplikado automated nga plano, nga nagtugot sa pag-angkon sa dako nga mga numero sa mga produkto - electrolysis bato.

electrolysis proseso mao ang minatarong, sa maayohon komplikado, mao ang subject sa pipila theoretical mga balaod ug mga halin, sumala sa han-ay ug mga lagda. Aron husto pagtagna sa resulta, ang tanan nga mga balaod ug sa posible nga agianan nga nakakat-on pag-ayo.

Ang teoretikal mga patukoranan sa proseso

Ang labing importante nga sukaranan kanon nga anaa electrolysis - sa mga balaod sa Michael Faraday - ang bantog nga physicist, nailhan alang sa iyang buhat sa uma sa koryente ug sa tanan nga uban nga mga proseso.

Ang tanan nga sa maong mga lagda sa duha ka, sa matag usa sa nga naghulagway sa diwa sa mga proseso diha sa electrolysis.

Ang unang balaod

Ang unang balaod sa Faraday, ang pormula sa nga nahisulat ingon nga m = ki * Δt, mao ang sama sa mosunod.

Misa bahandi gihaw-as sa electrode mao ang direkta nga nagkaigo sa kuryente, nga miagi sa electrolyte.

pormula nagpakita nga ang m - mao ang masa sa materyal, ako - kasamtangan nga intensity, Δt - panahon diin kini miagi. naglakip usab sa bili sa k, nga mao ang gitawag nga electrochemical katumbas sa compound. bili Kini nag-agad sa kinaiya sa compound sa iyang kaugalingon. K mao ang gidaghanon sama sa masa sa bahandi nga gipagawas sa electrode pinaagi sa electrolyte sa diha nga ang-agi sa usa ka yunit sa electrical katungdanan.

Ang ikaduha nga pagmando sa electrolysis

Ang ikaduha nga balaod sa Faraday, ang pormula nga - m = M ako Δt / n * F, mao ang sama sa mosunod. Usa ka electrochemical katumbas sa compound (k) mao ang direkta nga nagkaigo sa iyang bag-ang masa, ug inversely nagkaigo sa Valence sa bahandi.

Ang pormula sa ibabaw mao ang resulta sa sa pag-atras sa tanan nga United. makakuha niana ang diwa sa ikaduhang balaod sa electrolysis. M - bag-ang masa compounds, ako - kasamtangan nga intensity milabay alang sa tibuok proseso, Δt - total nga panahon electrolysis, F - Faraday ni kanunay, n - electron nga nalambigit sa proseso. Ang ilang gidaghanon mao nga sama sa sa katungdanan sa pagbantay sa mga ion, mikuha bahin sa proseso.

ni Faraday mga balaod aron sa pagtabang sa nga makasabut unsa ang electrolysis, ug sa kuwentahon ang potensyal nga abot pinaagi sa gibug-aton, sa gitinguha nga resulta mao ang sa pagtagna ug impluwensya sa mga dalan sa mga proseso. naglangkob nila ang theoretical basehan sa sa kausaban.

Ang konsepto sa anode ug matang niini

Importante kaayo anaa sa electrolysis electrodes. Ang bug-os nga proseso mao ang nagsalig sa materyal nga gikan sa diin sila gihimo, ang ilang piho nga kinaiya ug kabtangan. Busa, atong hisgotan sa dugang nga detalye sa matag usa kanila.

Anode - plus o positibo electrode. Nga mao, usa nga gilakip sa "+" tukon sa gahum tinubdan. Busa, sa niini gikan sa electrolyte solusyon mobalhin negatibo nga mga ion o anions. Sila oxidize dinhi, pag-angkon sa usa ka mas taas nga matang sa oxidation.

Busa, mahimo kita nga usa ka gamay nga diyagram nga makatabang sa paghinumdom anodic proseso: usa ka anode "plus" - anions - oxidation. Mao kini ang adunay duha ka nag-unang mga matang sa mga electrode, depende sa nga pagpabalik sa usa ka partikular nga produkto.

  1. Ang insoluble o inert anode. Ang maong matang naglakip sa usa ka electrode nga nag-alagad lamang sa pagbalhin sa mga electron ug oxidation proseso, Apan kini dili-ut-ut ug dili dissolved. Ang maong anodes gihimo gikan sa graphite, iridium, platinum, carbon ug sa ingon sa. Pinaagi sa paggamit niini nga mga electrodes, ang mga metal mahimong og sa putli nga mga gas (oxygen, hydrogen, klorin ug sa ingon sa).
  2. Ang matunaw anode. Sa diha nga oxidative proseso siya dissolved ug makaapekto sa resulta sa electrolysis. Ang nag-unang mga materyales sa pagtukod alang sa niini nga matang sa electrode: nickel, copper, cadmium, lead, lata, zinc ug uban pa. Pinaagi sa paggamit niini nga mga anodes gikinahanglan alang sa electrorefining proseso sa metal, electroplating, protective taklap, sapaw batok sa pagkapudpod, ug sa ingon sa.

Ang kahulugan sa mga proseso nga nahitabo sa positibo nga electrode ang mikunhod ngadto sa sa pagtuman labing electronegative ion makahuluganong potensyal. Ivot nganong anions hydrogen asido ug hydroxide ion, ug dayon ang tubig, kon kini mao ang usa ka solusyon. Oksiheno-nga adunay anions sa usa ka tubigon nga electrolyte solusyon, sa kinatibuk-sa anode dili gihaw-as, sukad sa tubig naghimo niini nga mas paspas, sa pagbuhi sa oxygen.

Ang Cathode ug mga kinaiya sa iyang mga

Cathode Ang - mao ang usa ka negatibo nagsugo electrode (tungod sa panagtigum, panagtingub sa mga electron sa ibabaw niini sa diha nga ang usa ka electric kasamtangan). Kana nganong sa iya pagbalhin positibo nga nagsugo ion - kasyon nga gitambalan sa rehabilitasyon, nga mao, pagpakunhod sa matang sa oxidation.

Adunay importante nga sa paghinumdom nga pamaagi Cathode "minus" usab - edukasyon - pagkaayo. Ingon nga ang materyal nga alang sa Cathode naglakip sa:

  • stainless steel;
  • tumbaga;
  • carbon;
  • tumbaga;
  • puthaw;
  • aluminum ug uban pa.

Kini mao ang sa niini nga electrode moabut ngadto sa mga metal nga pagkaayo sa lunsay nga mga butang, nga mao ang usa sa mga nag-unang mga pamaagi alang sa og sila pabrika. Kini mao usab ang posible nga sa pagbalhin sa mga electron gikan sa anode ngadto sa Cathode, ug kon sa unang - matunaw, ion niini pagkunhod sa negatibo nga electrode. Dinhi adunay usa ka pagpahiuli sa kasyon ngadto sa hydrogen gas H 2. Busa, ang Cathode - mao ang usa sa labing importante nga mga bahin sa kinatibuk-ang pamaagi sa electrolysis sa mga butang.

electrolysis sa melts

Gikan sa panglantaw sa kemikal nga proseso sa ilalum sa konsiderasyon adunay iyang talaid. Uban niini nga posible nga sa pagrepresentar sa tibuok sa sirkito sa papel ug sa pagtagna resulta. Ang labing importante nga butang nga kamo kinahanglan nga mobayad sa pagtagad sa - sa atubangan o pagkawala sa mga aquatic palibot ug sa matang sa mga anode (matunaw o dili).

Kon gikinahanglan sa pag-angkon sa mga mosunod nga mga produkto: alkali ug alkaline yuta metal, alkalis, aluminum, beryllium, anions sa oksiheno-nga naglangkob sa gas dili dayon mahimo nga usa ka pangutana mahitungod sa electrolysis sa electrolyte solusyon. Lang matunaw, tungod kay kon dili gikinahanglan koneksyon dili sa trabaho. Kana nganong sa industriya sa kasagaran synthesize niini nga mga butang, sa paggamit kanila sa uga nga anhydrous asin ug hydroxides.

Sa kinatibuk-an, matunaw electrolysis talaid mao na mga walay-pagtagad ug sumbanan. Pananglitan, kon atong hunahunaon ug ihulad kini sa potassium iodide, ang panglantaw ang mosunod:

Ki = K + + ako -

Ang Cathode (K) "-" K + K + 1 e = 0

Ang anode (A) "+": 2Ako - - 2e = ako 2 0

Process Resulta: Ki = K + 2.

Sa susama, electrolysis ang pagrekord sa bisan unsa nga metal bisan unsa sa iyang electrode potensyal.

Electrolysis sa tubigon nga solusyon

Sa diha nga kini moabut ngadto sa electrolyte mga solusyon, ang resulta sa proseso nga mahimong lahi. Human sa tanan, ang tubig nga mahimong usa ka aktibo nga partisipante. Kini mao usab ang makahimo sa dissociating ngadto sa mga ion ug gihaw-as gikan sa mga electrodes. Busa, sa ingon nga mga kaso importante nga electrode potensyal nga mga ion. Kay sa iyang mga negatibo nga bili mao ang ubos-ubos, ang mas dako ang posibilidad sa mas paspas nga oxidation o reduction.

Electrolysis sa tubigon nga solusyon mao ang subject sa pipila ka mga lagda nga kinahanglan nga nasag-ulo.

  1. Anodic Proseso: gihaw-as lamang anions sa hydrogen asido (gawas sa hydrogen fluoride). Kon ang usa ka oxygen Ion o fluoride ion, nan tubig nga oxidized sa pagpagawas sa oksiheno.
  2. Ang cathodic proseso: electrowinning metal sa electrochemical serye (sa ug inclusive sa aluminum) sa Cathode dili gipahiuli tungod sa hataas nga kalihokan kemikal. Kini naghimo sa tubig nga buhian idroheno. Metal gikan sa aluminum sa hydrogen gipahiuli dungan sa tubig ngadto sa yano nga mga butang. Kadtong nga human sa hydrogen sa electrochemical serye (ubos nga kalihokan), dali nga moagi sa pagkunhod sa yano nga mga butang.

Kon kamo mosunod niini nga mga lagda, kita naghulagway sa bisan unsa nga electrolysis ug kuwentahon sa abot. Sa kaso sa usa ka matunaw anode sa sirkito magkalahi ug mahimong mas komplikado.

electrolysis salts

Kini nga mga proseso nga gigamit alang sa pag-angkon og putli nga metal ug mga gas, kay kini mao ang teknolohiya nga yano ug ekonomikanhong mapuslanon. Dugang pa, ang mga produkto nga moabut uban sa usa ka hataas nga matang sa kaputli, nga mao ang importante.

Pananglitan, electrowinning sa tumbaga mahimo sa madali makabaton niini diha sa lunsay nga nga dagway gikan sa usa ka solusyon sa bisan unsa nga asin. Ang labing sagad nga gigamit sa tumbaga sulfate o tumbaga sulfate (II) - CuSO 4.

Ingon sa usa ka matunaw o solusyon sa asin mahimong makuha putli nga metal, nga mao ang sa ingon gikinahanglan sa halos tanan nga sektor sa Electrical ug sa metal engineering.

Kahulugan ug aplikasyon proseso

Electrolysis - sa usa ka importante kaayo nga proseso. Sa ang tungtunganan niini base ang mga gikinahanglan nga teknikal nga mga operasyon, sama sa:

  1. metal pagdalisay.
  2. Electroextraction.
  3. Electroplating.
  4. Electrosynthesis.
  5. Ang paggamit sa anti-pagkapudpod coatings ug sa uban.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ceb.unansea.com. Theme powered by WordPress.