Plašākais elektrolīzes pielietojums

Izglītība:

18. un 19. gs. Mijā vairākiatklājumi, kas kļuva par impulsu jaunas zinātnes radīšanai - elektroķīmijai. Un šīs zinātnes dibinātāji bija divi zinātnieki. Šis itāļu fiziologs L. Galvani un angļu fiziķis A. Volts, kas 1799. gadā izveidoja pirmo ķīmiskās strāvas avotu - "Volta Pole". Tie bija šie zinātnieki, kuriem izdevās noskaidrot, ka tad, kad elektriskais strāva nokļūst caur sāls šķīdumu ūdenī, šajā šķīdumā notiek ķīmiskās pārveidošanās, ko tagad sauc par elektrolītu. Patiesībā elektrolīze ir diezgan sarežģīts dažādu procesu kopums. Šī migrācija (negatīvajiem joniem ir tendence uz anodu un pozitīvu katodu) un jonu difūziju. Tās ir arī dažādas elektroķīmiskās un ķīmiskās reakcijas, kas notiek starp pašiem elektrolīzes produktiem, starp šiem produktiem un elektrolītu, starp tiem un elektrodiem.

Un šo procesu izpēte ir ne tikai zinātniskavērtība. Praktiski elektrolīzes pielietojums tagad ir ļoti svarīgs. Piemēram, tīru ūdeņradi, nātriju vai niķeli var iegūt tikai šādā veidā. Industrijā elektrolītiskos procesus izmanto dažādiem mērķiem. Tos izmanto, lai iegūtu neorganiskas vielas, piemēram, skābekli, ūdeņradi, sārmu, hloru un citus nemetālus. Arī elektrolīzi izmanto dažu metālu (sudraba, vara) attīrīšanai. Joprojām elektrolīzes procesi kļuva par pamatu litija, kālija, nātrija, cinka, magnija un citu metālu, kā arī metālu sakausējumu iegūšanai.

Turklāt elektrolīzes izmantošana inženierzinātnēs -tas ir arī organisko vielu ražošana, galvaniskie pārklājumi un metāla virsmu apstrāde (elektropolešana, borēšana, tīrīšana un nitrēšana). Joprojām pastāv elektroforēze, elektrodialīze, elektroformēšana un citi līdzīgi procesi, kas praktiski pielietojami. Arī elektrolīzes vērtība ir fakts, ka tā ražo tīru, gandrīz 100% metālu.

Ņemiet vismaz varu. Vara rūdas sastāvā ir oksīdi, sēra savienojumi un citu metālu piemaisījumi. Un vara, kas iegūta no šīs rūdas, ar visiem šiem piemaisījumiem tiek likts plāksnes veidā. Tad šīs plāksnes kā anodu ievieto vara sulfāta (CuSO4) šķīdumā. Un pēc tam seko elektrolīzes pielietojums. Vannas elektrodiem tiek uzlādēts noteikts spriegums, bet katode tiek atbrīvots tīrs metāls. Un visi sveķi nokrišņi nokļūst vai nonāk elektrolītikā, nepametot katodu.

Arī elektrolīzes izmantošana arī ir svarīgaalumīnija ražošana. Šajā procesā ūdens šķīdumu neizmanto, to aizstāj ar kausētiem boksītiem. Šādās rūda satur alumīnija oksīdu, kā arī dzelzs oksīdu un silīciju. Pēc boksīta apstrādes ar sārmiem tiek iegūts produkts, ko sauc par alumīnija oksīdu. Šo alumīnija oksīdu iekrauj ugunsizturīgā krāsnī, kuras apakšā un sienās ir novietotas oglekļa plāksnes. Šīs plāksnes ir savienotas ar strāvas avota negatīvu. Un līdz plūsmai pievienojiet oglekļa anodu, kas iet cauri šīs krāsns sienai. Un, kad anoda tiek nolaista, rodas elektriskā loka krāsns, kas kūst alumīnija oksīdu. Tad jau šajā izkausētā masā ir elektrolītisks process. Un krāsns apakšā tiek uzkrāts tīrs (līdz 99,5%) alumīnijs, kas pēc tam tiek izliets pelējuma formā.

Bet elektrolīzes pielietojums ir ne tikaielektrometalurģija. Tādā veidā vienu metālu var pārklāt ar cita metāla slāni. Šo procesu sauc par elektropārvadīšanu, un to izmanto, lai aizsargātu metāla virsmu no oksidēšanās, piešķirot tai lielāku izturību, kā arī lai nodrošinātu šīs virsmas labāku izskatu. Un kā pārklājumus parasti izmanto niķeli un hromu, kas ir mazāk pakļauti oksidācijai vai cēlmetāliem, piemēram, sudraba un zelta.

Šajā gadījumā produkts tiek cinkotspārklājiet, rūpīgi attaukojiet, notīriet un notīriet. Tad tas tiek novietots galvas vannā kā katode. Šajā vannas istabā esošais elektrolīts ir metāla sāls šķīdums, kas tiks pārklāts ar produktiem. Un anoda ir izgatavota no tā paša metāla. Lai šis pārklājums būtu vienmērīgs, katode tiek novietota starp diviem anodiem. Tad elektrodiem tiek uzlādēts noteikts strāvas elements, un katode ir pārklāta ar sudraba, zelta, niķeļa vai hroma slāni.

Joprojām ir tāds elektrolīzes pielietojums, kassaukta elektroformēšana. Šī metode iegūst kopijas no dažādiem metāla priekšmetiem (medaļām, monētām, barelefejiem). Lai to izdarītu, objekta kopija ir izgatavota no plastmasas materiāla, piemēram, vaska. Tad tas ir pārklāts ar grafīta putekļiem, lai tā nodrošinātu elektrisko vadītspēju, un nodod šo kopiju vannā, kur tā kalpo kā katode. Ar elektrolīzi šī kopija tiek pārklāta ar vajadzīgā biezuma metāla slāni. Pēc tam vasks tiek noņemts, sildot. Un šī ir tikai neliela daļa no iespējām, ko nodrošina elektrolīzes metode.