電気分解:プロセス
1。直接電流: 直流(DC)電気のソースから始めます。これは、電子の流れが常に一方向にあることを意味します。
2。電解質: 電解質と呼ばれる電気を伝導する液体が必要です。これは、塩水、溶融塩、または酸の溶液である可能性があります。
3。電極: 2つの電極(通常は金属製)を電解質に浸します。これらの電極は、DC電源の正と負の端子に接続されています。
4。化学反応: 電流は、化学反応を電極で発生させます。
* カソード(負の電極): 電源からの電子は電解質のイオンに加えられ、それらを減らします(獲得電子)。これは新しい化学種を形成します。
* アノード(正の電極): 電子は電解質のイオンから除去され、それらを酸化します(電子を失います)。これはまた、新しい化学種を形成します。
例:水の電解
* 電解質: 水(h₂o)
* 電極: プラチナや炭素などの2つの不活性電極。
* 反応:
* カソード: 2H⁺ +2E⁻→H₂(水素ガスが生成されます)
* アノード: 2H₂O→O₂ +4H⁺ +4E⁻(酸素ガスが生成されます)
* 全体: 2H₂O→2H₂ +o₂(水は水素と酸素に分解されます)
キーポイント:
* エネルギー貯蔵: 電気分解は、新しく形成された化合物内の化学結合の形で電気エネルギーを蓄積します。
* 可逆プロセス: 多くの電気分解反応は可逆的です。つまり、保存された化学エネルギーは燃料電池を使用して電気エネルギーに戻すことができます。
* アプリケーション: 電気分解には、以下を含む多数のアプリケーションがあります。
* 水素と酸素の生成: 燃料電池、ロケット推進、および産業プロセスで使用されます。
* 金属精製: 鉱石から純粋な金属を抽出します。
* 電気めっき: 金属の薄い層を備えたコーティング表面。
* バッテリー充電: 充電可能なバッテリーの充電。
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