Inhoud
- Basisinstelling van elektrolyse
- De aard van de reactie
- De toepassing van elektriciteit
- Het eindpunt van galvaniseren
Elektrolyse is het proces waarbij elektrische stroom wordt gebruikt om een chemische reactie te veroorzaken. De chemische reactie in kwestie is typisch een reductie-oxidatiereactie, waarbij atomen elektronen uitwisselen en oxidatietoestanden veranderen. Dit proces kan worden gebruikt om metalen vaste stoffen te produceren, wat nuttig is voor het galvaniseren en het zuiveren van verschillende metalen.
Basisinstelling van elektrolyse
Elektrolyse vereist twee tegengesteld geladen polen, de kathode en de anode. De kathode is negatief geladen; het is de plaats waar positieve ionen worden gereduceerd. De anode is positief geladen; het is de plaats van de oxidatie van negatieve ionen. In een elektrolytische cel zijn deze twee polen verbonden met een externe voedingsbron. Het circuit wordt meestal aangevuld met een zoutoplossing die elektrolyt wordt genoemd. Bij de productie van metaal door elektrolyse zal zich een laag metaal op de kathode vormen.
De aard van de reactie
In een reductie-oxidatie - of redox - reactie wisselen twee verschillende elementen elektronen uit. Tijdens het elektrolyseproces zal vast of gesmolten metaal verschijnen wanneer een positief geladen metaalion elektronen opdoet zodat het een neutrale lading heeft. De positieve metaalionen zijn aanwezig in de elektrolytische oplossing. Ze kunnen een vast of gesmolten metaal op de kathode vormen wanneer elektrische stroom op het apparaat wordt aangelegd. Bij de elektrolytische zuivering van aluminium zullen bijvoorbeeld aluminiumionen uit de elektrolyt worden gereduceerd bij een kathode, waardoor zeer zuiver aluminium wordt gevormd.
De toepassing van elektriciteit
Om de productie van metaal te laten plaatsvinden, moet een elektrisch potentiaal worden aangelegd. Tijdens het elektrolyseproces komt deze stroom elektronen meestal uit een externe gelijkstroom. Zodra de elektrische stroom is aangelegd, zullen elektronen door het externe circuit bewegen en zullen positieve ionen in de elektrolyt bewegen. Dan kan de kathode reductie ondergaan met deze elektronen en ionen om metaal te vormen.
Het eindpunt van galvaniseren
Het galvaniseerproces wordt beperkt door de hoeveelheid positieve metaalionen in de elektrolytische oplossing. Als al deze ionen zijn opgebruikt, kan de reactie niet meer worden voortgezet. Er zal zich dus geen metaal meer vormen. Om meer metaal te blijven vormen, moet u meer positieve metaalionen toevoegen aan de elektrolytische oplossing.