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電解はどのように機能しますか?

電気分解は、電気を使用して非分類化学反応を促進するプロセスです。それは基本的に、化学反応が電気を生成するバッテリーの反対です。これがどのように機能しますか:

1。セットアップ:

* 電解質: イオンを含む溶液または溶融物質(帯電した原子または分子)。これは、導電率の媒体として機能します。

* 電極: 電解質に浸漬された2つの導電性材料(通常は金属)。それらは、電流がシステムに入り、出発するポイントとして機能します。

* 直接電流(DC)電源: バッテリーや電源などの電気エネルギー源は、一方向に電子の連続的な流れを提供します。

2。プロセス:

* 電極接続: DC電源は電極に接続されています。 1つの電極がアノードになります 、積極的に帯電し、否定的に帯電したイオン(アニオン)を引き付けます。他の電極はカソードです 、これは負に帯電しており、積極的に帯電したイオン(陽イオン)を引き付けます。

* 電気化学反応: 電流が適用されると、次のことが起こります。

* アノード: 陰イオンは電子を失い(酸化)、中性原子または分子に変換されます。これらの原子または分子は、ガスとして放出したり、電解質に溶解したり、アノード自体に堆積したりすることができます。

* カソード: カチオンは電子を獲得し(還元)、中性原子または分子に変換されます。これらの原子または分子は、ガスとして放出したり、電解質に溶解したり、カソードに堆積したりすることができます。

* イオンの動き: 電解質のイオンは、反対に帯電した電極に向かって移動し、電気回路を完成させます。

3。例:

* 水の電解: 水は水素と酸素ガスに分解されます:

* アノード: 2H2O→O2 + 4H + + 4E-

* カソード: 4H + + 4E-→2H2

* 電気めっき: 溶液からの金属イオンは、導電性表面に堆積します。

* アノード: 金属→金属イオン +電子

* カソード: 金属イオン +電子→金属

* chlor-alkaliプロセス: 塩水を電解して、塩素ガス、水酸化ナトリウム、水素ガスを生成します。

* アノード: 2cl-→Cl2 + 2e-

* カソード: 2H2O + 2E-→H2 + 2OH-

キーポイント:

*電解にはDC電源が必要です。

*このプロセスには、酸化還元反応(酸化と還元)が含まれます。

*電気分解の生成物は、電解質のタイプと使用される電極に依存します。

電気分解には、化学物質、金属、水素燃料の生産など、多くの産業用途があります。また、廃水から汚染物質を除去することにより、環境保護において重要な役割を果たしています。

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