تطبيق على نطاق أوسع من التحليل الكهربائي

في مطلع القرنين الثامن عشر والتاسع عشر ، عدةالاكتشافات ، التي أصبحت الزخم لولادة علم جديد - الكيمياء الكهربائية. وكان مؤسسو هذا العلم اثنين من العلماء. هذا الفيزيولوجي الإيطالي L. Galvani والفيزيائي الإنجليزي A. فولت ، الذي أنشأ في عام 1799 المصدر الأول للتيار الكيميائي - "Volta Pole". لقد كان هؤلاء العلماء الذين تمكنوا من اكتشاف أنه عندما يمر تيار كهربائي عبر محلول مائي من الملح ، فإن التحولات الكيميائية تحدث في هذا المحلول ، والتي تسمى الآن التحليل الكهربائي. في حد ذاته ، التحليل الكهربائي هو مجموعة معقدة إلى حد ما من العمليات المختلفة. هذه الهجرة (الأيونات السالبة تميل إلى الأنود ، وإيجابية إلى الكاثود) ونشر أيون. هذه أيضًا تفاعلات كهروكيميائية وكيميائية مختلفة تحدث بين منتجات التحليل الكهربائي نفسها ، بين هذه المنتجات والكهارل ، بينها وبين الأقطاب الكهربائية.

ولم تكن دراسة هذه العمليات علمية فقطقيمة. التطبيق العملي للتحليل الكهربائي مهم جدا الآن. على سبيل المثال ، يمكن الحصول على الهيدروجين النقي أو الصوديوم أو النيكل فقط بهذه الطريقة. وفي هذه الصناعة ، تُستخدم عمليات التحليل الكهربي للعديد من الأغراض. وهي تستخدم لإنتاج مواد غير عضوية ، مثل الأكسجين والهيدروجين والقلويات والكلور وغيرها من غير المعادن. أيضا ، يستخدم التحليل الكهربائي لتنقية بعض المعادن (الفضة والنحاس). أصبحت عمليات التحليل الكهربائي هي الأساس للحصول على الليثيوم والبوتاسيوم والصوديوم والزنك والمغنيسيوم والمعادن الأخرى ، وكذلك السبائك المعدنية.

بالإضافة إلى ذلك ، استخدام التحليل الكهربائي في الهندسة -هو أيضا إنتاج المواد العضوية ، والطلاء كلفاني ومعالجة الأسطح المعدنية (electropolishing ، بوريكاتينج ، والتنظيف والانتريد). لا يزال هناك الكهربائي ، و electrodialysis ، وتشكيل الكهربائية وغيرها من العمليات المماثلة التي لها تطبيق عملي. أيضا ، تكمن قيمة التحليل الكهربائي في أنها تنتج معادن نقية تقترب من 100٪.

خذ على الأقل من النحاس. خام النحاس يحتوي على أكاسيده ومركبات الكبريت والشوائب من المعادن الأخرى. والنحاس ، الذي تم الحصول عليه من هذا الخام ، مع كل هذه الشوائب يلقي في شكل لوحات. ثم يتم وضع هذه الألواح كأنود في محلول كبريتات النحاس (CuSO4). ثم يتبع تطبيق التحليل الكهربائي. يتم تطبيق جهد معين على أقطاب الحمام ويتم إطلاق المعدن النقي على الكاثود. وجميع الشوائب الدخيلة تترسب أو تمر في المنحل بالكهرباء ، دون الوقوف على الكاثود.

أيضا ، استخدام التحليل الكهربائي هو أيضا ذات الصلة لانتاج الالومنيوم. لا يتم استخدام محلول مائي في هذه العملية ، يتم استبداله بالبوكسيت المنصهر. تحتوي هذه الخامات على أكسيد الألومنيوم ، وكذلك أكسيد الحديد والسيليكون. بعد معالجة البوكسيت بالقلويات ، يتم الحصول على منتج يسمى الألومينا. يتم تحميل هذه الألومينا في فرن حراري ، في أسفل والجدران التي يتم وضعها لوحات الكربون. هذه اللوحات متصلة بمصدر الطاقة. وإلى الإضافة ، وصل الأنود الكربوني ، الذي يمر عبر جدار هذا الفرن. وعندما يتم خفض الأنود ، ينشأ قوس كهربائي في الفرن ، يذوب الألومينا. ثم بالفعل في هذه الكتلة المصهور هناك عملية التحليل الكهربائي. وعلى الجزء السفلي من الفرن ، يتم تجميع الألومنيوم النقي (يصل إلى 99.5٪) من الألومنيوم ، ثم يتم صبها في قوالب.

لكن تطبيق التحليل الكهربائي ليس فقطالتعدين الكهربائي. بهذه الطريقة ، يمكن طلاء أحد المعادن بطبقة من معدن آخر. وتسمى هذه العملية بالكهرباء ويتم استخدامها لحماية سطح المعدن من الأكسدة ، مما يعطيها قوة أكبر ، وكذلك لإضفاء مظهر أفضل على هذا السطح. وبما أن الطلاءات والنيكل والكروم تستخدم عادة ، وهي أقل عرضة للأكسدة أو المعادن النبيلة مثل الفضة والذهب.

في هذه الحالة ، يجب أن يكون المنتج المجلفنطلاء ، تنقيتها بدقة ، نظيفة و البولندية. ثم يتم وضعها في حمام كلفاني كالكاثود. المنحل بالكهرباء في هذا الحمام هو عبارة عن محلول من الملح المعدني ، والذي سيكون منتجات مغلفة. وتصنع الأنود من نفس المعدن. ولكي يكون هذا الطلاء متجانسًا ، يتم وضع الكاثود بين الأنودتين. ثم يتم تطبيق تيار معين على الأقطاب ، ويتم تغطية الكاثود بطبقة من الفضة والذهب والنيكل والكروم.

لا يزال هناك مثل هذا التطبيق للتحليل الكهربائي ، والتيدعا الكهربائي. يوفر هذا الأسلوب نسخة من مجموعة متنوعة من القطع المعدنية (الميداليات والعملات والنقوش السفلى). للقيام بذلك ، يتم عمل نسخة من المادة البلاستيكية ، مثل الشمع. ثم يتم تغطيته بغبار الجرافيت ليعطيه الموصلية الكهربائية ووضع هذه النسخة في الحمام ، حيث يعمل بمثابة الكاثود. ومن خلال التحليل الكهربائي تتم تغطية هذه النسخة بطبقة من المعدن بالسماكة المطلوبة. ثم يتم إزالة الشمع عن طريق التسخين. وهذا جزء صغير فقط من الاحتمالات التي توفرها طريقة تسمى التحليل الكهربائي.