విద్యుద్విశ్లేషణ ఏమిటి? యానోడ్ మరియు కాథోడ్. శరీర-రసాయన ప్రక్రియ

ఒక కాలం నుండి ప్రజలకు ఉచిత రూపంలో స్వచ్ఛమైన పదార్ధాలు తెచ్చుకునే నిర్వహించలేకపోయారు. ఉదాహరణకు వంటి:

• లోహాలు;
• అల్కాలిస్చే;
• క్లోరో;
• హైడ్రోజన్;
• హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్;
• సేంద్రీయ క్లోరిన్ మరియు ఇతరులు.

వారు దానిని వదిలించుకోవటం, లేదా అన్ని వద్ద సమన్వయం అసాధ్యం ఇది నుండి మలినాలతో, అధిక కంటెంట్ గాని పొందింది. కానీ కనెక్షన్ పరిశ్రమ మరియు రోజువారీ జీవితంలో ఉపయోగం కోసం చాలా ముఖ్యం. కానీ అలాంటి విద్యుద్విశ్లేషణ ప్రక్రియ కనుగొనడంతో, అపారమైన నిష్పత్తిలో ఒక పని పరిష్కరించబడింది. నేడు ఉపయోగించారు తయారీలో, కానీ కూడా అనేక ఇతర ప్రక్రియలకు మాత్రమే ఉంది.

విద్యుద్విశ్లేషణ ఏమిటి? ఇది జరుగుతుంది, దశల్లో కొన్ని ఈ పద్ధతి యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం, ఏమిటి వ్యాసం కోర్సు అర్థం ప్రయత్నించండి, అప్ పోగు.

విద్యుద్విశ్లేషణ ఏమిటి?

ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం, మేము మొదటి పదజాలం మరియు కొన్ని ప్రాధమిక భౌతిక మరియు రసాయన భావనలు అర్థం కోరుకుంటారు ఉండాలి.

1. DC - విద్యుత్ మూలం నుండి ఉద్భవించే ఎలక్ట్రాన్ల ఒక దర్శకత్వం ప్రవాహం.
2. ఎలక్ట్రోలైట్ - పదార్ధం, ఒక విద్యుత్ ప్రస్తుత చెయ్యటం సామర్థ్యం ఇది యొక్క పరిష్కారం.
3. ఎలక్ట్రోడ్లు - తమ ద్వారా విద్యుత్ పాస్ కొన్ని పదార్థాలు, ఇంటర్కనెక్టడ్, ప్లేట్ (యానోడ్ మరియు కాథోడ్).
4. రెడాక్స్ స్పందన - ఒక ప్రక్రియ దీనిలో పాల్గొనే ఆక్సీకరణ స్థాయిలో మార్పు ఉండదు. అంటే, కొన్ని అయాన్లు పట్టేటట్లు చేయు ఆక్సీకరణం డిగ్రీ విలువ దానిని తగ్గించడం, ఇతరులు తగ్గించారు అయితే, పెరుగుతుంది.

ఈ నిబంధనల యొక్క అన్ని వివరించారు తరువాత, మీరు విద్యుద్విశ్లేషణ ఏమిటి అనే ప్రశ్నకు సమాధానం చేయవచ్చు. ఈ రెడాక్స్ ప్రక్రియ, ఎలక్ట్రోలైట్ పరిష్కారం ద్వారా డైరెక్ట్ కరెంట్ ప్రయాణిస్తున్న కూడిన మరియు ఎలక్ట్రోడ్లు వద్ద వివిధ ఉత్పత్తులను విడుదల ద్వారా ముగిస్తారు.

electrolyzer అని పిలువబడే సులువు సంస్థాపన, కేవలం కొన్ని భాగాలను కలిగి ఉంటాది:

• విద్యుద్విశ్లేష్య రెండు అద్దాలు;
• ప్రస్తుత మూలం;
• రెండు ఎలక్ట్రోడ్లు అంతర్గత అనుసంధానం.

విద్యుద్విశ్లేషణ స్నానాలు - పరిశ్రమ ఉత్పత్తులు పెద్ద సంఖ్యలో పొందటానికి అనుమతిస్తుంది, ఒక మరింత క్లిష్టమైన ఆటోమేటెడ్ డిజైన్ ఉపయోగిస్తుంది.

విద్యుద్విశ్లేషణ ప్రక్రియ, బాగా సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది ఆర్డర్ మరియు నియమాల ప్రకారం అనేక సైద్ధాంతిక చట్టాలు వేస్తుంటారు సంబంధించినది. సరిగ్గా ఫలితాన్ని అంచనా వేసేందుకు, అన్ని చట్టాలు మరియు సాధ్యం ప్రకరణము బాగా నేర్చుకోవలసి.

ప్రక్రియ యొక్క సైద్ధాంతిక పునాదులు

విద్యుద్విశ్లేషణ ఉంటుంది ఇది చాలా ముఖ్యమైన ప్రాథమిక చట్టాల - మైఖేల్ ఫారడే చట్టాలు - విద్యుత్ రంగంలో తన పనికి ప్రసిద్ధమైన ప్రసిద్ధ భౌతిక శాస్త్రవేత్త, మరియు అన్ని తోడు ప్రక్రియలు.

ఇటువంటి అన్ని నియమాలు రెండు, విద్యుద్విశ్లేషణ ప్రక్రియలు యొక్క సారాంశం వివరిస్తుంది వీటిలో ప్రతి.

మొదటి చట్టం

మొదటి ఫెరడే యొక్క చట్టం, m వంటి వ్రాసిన ఇది సూత్రం = కి * Δt, కింది విధంగా ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద డిచ్ఛార్జ్ మాస్ పదార్ధం ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా ఆమోదించింది ఇది విద్యుత్, అనుపాతంలో ఉంటుంది.

ఫార్ములా m చూపిస్తుంది - పదార్థం యొక్క ద్రవ్యరాశి, నేను - ప్రస్తుత తీవ్రత, Δt - ఇది వారికి ఇది సమయంలో సమయం. అలాగే ఇందులో సమ్మేళనం విద్యుత్ సమానమైన అంటారు k విలువ ఉంది. ఈ విలువ సమ్మేళనం యొక్క స్వభావం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. K విద్యుత్ చార్జ్ యొక్క ఒక యూనిట్ ప్రయాణిస్తున్న ఉన్నప్పుడు ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా ఎలక్ట్రోడ్ విడుదల అని పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశితో సంఖ్యాపరంగా సమానం.

విద్యుద్విశ్లేషణ రెండవ పాలన

వీటిలో సూత్రం ఫెరడే యొక్క రెండవ చట్టం, - m = m * నేను Δt * / n * F, కింది విధంగా ఉంటుంది. సమ్మేళనం (k) ఎలక్ట్రోకెమికల్ సమానమైన దాని మోలార్ మాస్ అనులోమానుపాతంలో, మరియు పదార్ధం యొక్క తుల్య విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

పై సూత్రం యునైటెడ్ ఉపసంహరణ ఫలితం. ఇది విద్యుద్విశ్లేషణ రెండో సూత్రం యొక్క సారాంశం బంధిస్తాడు. M - మోలార్ మాస్ సమ్మేళనాలు, నేను - ప్రస్తుత తీవ్రత ప్రక్రియ మొత్తం కోసం ఆమోదించింది, Δt - మొత్తం విద్యుద్విశ్లేషణ సమయం, F - ఫారడే స్థిరాంకం, n - ప్రక్రియలో ఆ ఎలక్ట్రాన్లు. వారి సంఖ్య అయాన్ బాధ్యతలు సమానం, ప్రక్రియలో పాల్గొన్నారు.

ఫెరడే యొక్క చట్టాలు బరువు ద్వారా సంభావ్య దిగుబడి లెక్కించేందుకు విద్యుద్విశ్లేషణ ఉంది ఏమి అర్థం చేసుకోవడానికి, మరియు ఆశించిన ఫలితాన్ని అంచనా మరియు ప్రక్రియ కోర్సు ప్రభావితం ఉంది. వారు బదిలీల యొక్క సైద్ధాంతిక ప్రాతిపదికతో ఉన్నారు.

యానోడ్ మరియు దాని రకాల భావన

చాలా ముఖ్యమైన విద్యుద్విశ్లేషణ ఎలక్ట్రోడులుగా ఉన్నాయి. మొత్తం ప్రక్రియ వల్ల తయారయ్యే వారి ప్రత్యేకమైన స్వభావాన్ని మరియు లక్షణాలు అంశంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువలన, మేము మరింత వివరంగా వాటిని ప్రతి భావిస్తారు.

యానోడ్ - ప్లస్ లేదా ధనాత్మక ఎలక్ట్రోడ్. ఆ, విద్యుత్ వనరు యొక్క "+" పోల్ జత అని ఒకటి. దీని ప్రకారం, నుండి దానికి ఎలక్ట్రోలైట్ పరిష్కారం ప్రతికూల అయాన్లను లేదా ఆనియన్లుగా తరలించబడుతుంది. వారు ఆక్సీకరణ యొక్క అధిక డిగ్రీ పొంది ఇక్కడ పట్టేటట్లు ఉంటుంది.

- ఆనియన్లుగా - ఆక్సీకరణ ఒక యానోడ్ "ప్లస్": అందువలన, మేము anodic ప్రక్రియలు గుర్తు సహాయంగా ఒక చిన్న రేఖాచిత్రం డ్రా చేయవచ్చు. అందువలన ఒక నిర్దిష్ట ఉత్పత్తి మారుతుందని ఇది ఆధారపడి ఎలక్ట్రోడ్ రెండు ప్రాథమిక రకాల ఉన్నాయి.

1. కరగని లేదా జడ యానోడ్. ఇటువంటి రకం అయితే దానిని సేవించవచ్చు లేదు మరియు రద్దు, ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలు బదిలీకి పనిచేస్తుంది ఒక ఎలక్ట్రోడ్ కలిగి. ఇటువంటి anodes గ్రాఫైట్, ఇరిడియం, ప్లాటినం, కార్బన్ మరియు అందువలన నుండి తయారు చేస్తారు. ఈ ఎలక్ట్రోడ్లు ఉపయోగించి, లోహాలు స్వచ్ఛమైన వాయువులు (ఆక్సిజన్, ఉదజని, క్లోరిన్ మరియు అందువలన న) తయారుచేస్తున్నారు.
2. కరిగే యానోడ్. ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలు అతను కరిగి మరియు విద్యుత్ విశ్లేషణ ఫలితాన్ని ప్రభావితం చేసినప్పుడు. నికెల్, కాపర్, కాడ్మియం, సీసం, తగరం, జింక్ మరియు ఇతరులు: ఎలక్ట్రోడ్ ఈ రకం నిర్మాణాలకు ప్రాథమిక పదార్థాలు. ఈ anodes తుప్పు వ్యతిరేకంగా లోహాలు, విద్యుత్, రక్షిత పూత ప్రక్రియలు electrorefining, మరియు అందువలన న అవసరం ఉపయోగించి.

ధనాత్మక ఎలక్ట్రోడ్ జరుగుతున్న ప్రక్రియలు యొక్క సారాంశం అర్ధవంతముగా సంభావ్య చాలా ఎలక్ట్రాన్గా అయాన్లు విడుదలవుతాయి వరకు తగ్గుతుంది. అది ఒక పరిష్కారం ఉంటే Ivot ఎందుకు, హైడ్రోజన్ ఆమ్లాలు మరియు హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్, ఆపై నీటి ఆనియన్లుగా. ఆక్సిజన్ కలిగిన సజల విద్యుద్విశ్లేష్య ద్రావణంలోని ఆనియన్లుగా సాధారణంగా యానోడ్ వద్ద డిశ్చార్జి నీటి ఆక్సిజన్ విడుదల, వేగంగా చేస్తుంది లేనందున.

కేథోడ్ మరియు దాని లక్షణాలు

కాథోడ్ - ఒక రుణాత్మక ఆవేశం ఎలక్ట్రోడ్ (కారణంగా ఉన్నప్పుడు ఒక ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ మీద ఎలక్ట్రాన్ల చేరడం) ఉంది. అంటే, ఆక్సీకరణ డిగ్రీ తగ్గించడానికి, పునరావాస చేయించుకుంటున్న ఆ కాటయన్లు - ఆ ధనాత్మక ఆవేశం ఉన్న అయాన్లు కదిలే అతనికి ఎందుకు ఉంది.

డిసీసెస్ - - రికవరీ కూడా ఉంది గుర్తుంచుకోవడానికి పథకం కాథోడ్ "మైనస్" యుక్తమైన ఉంది. కాథోడ్ కోసం పదార్థం ఉన్నాయి:

• స్టెయిన్లెస్ స్టీల్;
• రాగి;
• కార్బన్;
• ఇత్తడి;
• ఇనుము;
• అల్యూమినియం మరియు ఇతరులు.

ఈ ఎలక్ట్రోడ్పై ఇది పారిశ్రామికంగా వాటిని ఉత్పత్తి ప్రధాన పద్ధతులలో ఒకటి స్వచ్ఛమైన పదార్ధాలు లోహాలు రికవరీ, విషయానికి ఇది. ఇది కూడా సాధ్యం కాథోడ్ యానోడ్ నుండి ఎలక్ట్రాన్లు బదిలీ, మరియు మొదటి ఉంటే - కరిగే దాని అయాన్లు ఋణాత్మక ఎలక్ట్రోడ్ న తగ్గించారు. ఇక్కడ హైడ్రోజన్ గ్యాస్ H ₂ కాటయన్ల ఒక పునరుద్ధరణ _{ఉంది.} అందువలన, కాథోడ్ - పదార్థాలు విద్యుద్విశ్లేషణ మొత్తం పథకంలో ముఖ్య భాగాలు ఒకటి.

కరిగి విద్యుద్విశ్లేషణ

పరిశీలనలో రసాయన ప్రక్రియ యొక్క కోణం నుండి దాని సమీకరణం ఉంది. అది సాధ్యం తో కాగితంపై మొత్తం సర్క్యూట్ ప్రాతినిధ్యం మరియు ఫలితాన్ని అంచనా వేసేందుకు ఎలా. ఉనికిని లేదా జల వాతావరణం కొరవడింది యానోడ్ రకం (కరిగే లేదా) - మీకు శ్రద్ద ఉండాలి అతి ముఖ్యమైన విషయం.

అవసరమైతే క్రింది ఉత్పత్తులు పొందటానికి: క్షార మరియు క్షార ఎర్త్ లోహాలు అల్కాలిస్చే, అల్యూమినియం, బెరీలియం, ఆక్సిజన్ కలిగిన వాయువులు ఆనియన్లుగా అప్పుడు ఎలక్ట్రోలైట్ పరిష్కారం విద్యుద్విశ్లేషణ గురించి ఒక ప్రశ్న ఉండకూడదు. లేకపోతే అవసరం కనెక్షన్లు పనిచేయదు ఎందుకంటే, కేవలం కరుగుతాయి. పరిశ్రమలో తరచుగా వాటిని పొడి అనార్ద్ర లవణాలు మరియు హైడ్రాక్సైడ్లు ఉపయోగించి, ఈ పదార్థాలు సమీకరణకు ఎందుకు అంటే.

సాధారణంగా, కరుగుతాయి విద్యుద్విశ్లేషణ సమీకరణ చాలా సాధారణ మరియు ప్రమాణం. ఉదాహరణకు, మేము పరిగణలోకి మరియు దానిని రికార్డు ఉంటే పొటాషియం Iodide, వీక్షణ క్రింది ఉంటుంది:

KI = k ^{+ +} నేను ^-

కాథోడ్ (K) "-" K ⁺ K + 1 e = ⁰

యానోడ్ ^{(ఎ) "+": 2I - -} 2E = నేను ₂ ⁰

ప్రాసెస్ ఫలితం: KI = K + నేను _2.

అదేవిధంగా, ఎలక్ట్రాలసిస్ సంబంధం లేకుండా దాని ఎలక్ట్రోడ్ సంభావ్య ఏ మెటల్ రికార్డు చేస్తుంది.

సజల ద్రావణం విద్యుద్విశ్లేషణ

ఇది పరిష్కారాలను విద్యుద్విశ్లేష్య వచ్చినప్పుడు, ప్రక్రియ యొక్క ఫలితం చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది. అన్ని తరువాత, నీరు చురుకుగా పాల్గొన్నారు మారుతోంది. ఇది కూడా అయాన్లుగా డిస్సోసియేటింగ్ మరియు ఎలక్ట్రోడ్లు నుండి డిస్చార్జ్ సామర్ధ్యం కలిగి ఉంటుంది. అందువలన, అటువంటి సందర్భాలలో ముఖ్యమైన ఎలక్ట్రోడ్ సంభావ్య అయాన్లు. కంటే దాని ప్రతికూల విలువ తక్కువగా ఉంటుంది, ఎక్కువ మరింత వేగంగా ఆక్సీకరణ లేదా తగ్గింపు సంభావ్యత.

సజల ద్రావణం విద్యుద్విశ్లేషణ జ్ఞాపకం తప్పక అనేక నియమాలు లోబడి ఉంటుంది.

1. Anodic ప్రక్రియలు: హైడ్రోజన్ ఆమ్లాలు మాత్రమే ఆనియన్లుగా డిశ్చార్జి (హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్ తప్ప). ఒక ఆక్సిజన్ అయాన్ లేదా ఫ్లోరైడ్ అయాన్ ఉంటే, అప్పుడు నీరు ఆక్సిజన్ విడుదల భస్మం చేయబడుతుంది.
2. క్యాథోడిక్ ప్రక్రియలు: విద్యుత్ సిరీస్లో electrowinning లోహాలు (వరకు మరియు అల్యూమినియం కలుపుకొని) కాథోడ్ న కారణంగా అధిక రసాయన సూచించే పునరుద్ధరించబడతాయి కాదు. ఈ హైడ్రోజన్ విడుదల నీటి చేస్తుంది. అల్యూమినియం లోహాలు హైడ్రోజన్ సాధారణ పదార్థాలు నీటితో ఏకకాలంలో పునరుద్ధరించబడింది. విద్యుత్ సిరీస్ (తక్కువ సూచించే) లో హైడ్రోజన్ తరువాత ఆ, తక్షణమే సాధారణ పదార్థాలు తగ్గించడం చేయించుకోవాలి.

మీరు ఈ నియమాలు అనుసరించండి ఉంటే, మేము ఏ విద్యుద్విశ్లేషణ చిత్రీకరించడానికి మరియు దిగుబడి లెక్కించవచ్చు. ఒక కరిగే యానోడ్ సర్క్యూట్ విషయంలో మారుతుంది మరియు మరింత సంక్లిష్టంగా మారుతుంది.

విద్యుద్విశ్లేషణ లవణాలు

ఇది సాంకేతికంగా సాధారణ మరియు ఆర్థికంగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది నుండి ఈ ప్రక్రియలు, స్వచ్ఛమైన లోహాలు మరియు వాయువులు సంపాదించేందుకు కోసం ఉపయోగిస్తారు. అదనంగా, ఉత్పత్తులు ముఖ్యం ఇది స్వచ్ఛతకు ఉన్నత స్థాయి కలిగిన వస్తాయి.

ఉదాహరణకు, రాగి electrowinning త్వరగా స్వచ్ఛమైన రూపంలో ఏ ఉప్పు ఒక పరిష్కారం నుండి పొందవచ్చు. అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే కాపర్ సల్ఫేట్ లేదా కాపర్ సల్ఫేట్ (II) - CuSO _4.

కరిగిన లేదా ఉప్పు పరిష్కారం ఎలక్ట్రికల్ మరియు మెటల్ ఇంజనీరింగ్ వాస్తవంగా అన్ని రంగాల్లో చాలా అవసరం ఇది స్వచ్ఛమైన మెటల్, సేకరించిన చేయవచ్చు వంటి.

అర్థం మరియు దరఖాస్తు ప్రక్రియ

విద్యుద్విశ్లేషణ - చాలా ముఖ్యమైన ప్రక్రియ. దాని బేస్ వద్ద ఆధారంగా ఉంటాయి వంటి అవసరమైన సాంకేతిక కార్యకలాపాల ఉన్నాయి:

1. మెటల్ రిఫైనింగ్.
2. Electroextraction.
3. విద్యుత్ లేపనం.
4. Electrosynthesis.
5. వ్యతిరేక తుప్పు పూతలు మరియు ఇతరుల అప్లికేషన్.