इलेक्ट्रोलीज के हो? को Anode र कैथोड। Physico-रासायनिक प्रक्रिया

लामो समय को लागि मान्छे निःशुल्क फारम शुद्ध पदार्थ धेरै प्राप्त गर्न व्यवस्थापन भएन। उदाहरणका लागि यस्ता:

• धातु;
• alkalis;
• Chloro;
• हाइड्रोजन;
• हाइड्रोजन पेरोक्साइड;
• जैविक क्लोरीन र अन्य।

तिनीहरूले छुटकारा प्राप्त गर्न, वा सबै संश्लेषित छैन असंभव थियो जो देखि अशुद्धताओं, एक उच्च सामग्री या त प्राप्त भयो। तर जडान उद्योग र दैनिक जीवनमा प्रयोग को लागि धेरै महत्त्वपूर्ण छ। तर यस्तो इलेक्ट्रोलीज रूपमा प्रक्रिया को खोज संग, भारी अनुपात को कार्य समाधान गरिएको छ। आज यो संश्लेषण लागि, तर पनि धेरै अन्य प्रक्रियाहरू लागि मात्र प्रयोग गरिएको छ।

इलेक्ट्रोलीज के हो? यो होता, को चरणमा केही के यो विधि को मुख्य लाभ छ लेखको पाठ्यक्रम बुझ्न प्रयास गर्नुहोस्, माथि ढेर।

इलेक्ट्रोलीज के हो?

यो प्रश्नको जवाफ हामी पहिले शब्दावली र केही आधारभूत भौतिक र रासायनिक अवधारणाहरु बुझ्न खोजी गर्नुपर्छ।

1. डीसी - बिजुली को कुनै पनि स्रोतबाट उत्पन्न भएको इलेक्ट्रॉनों एक निर्देशित प्रवाह।
2. इलेक्ट्रोलाइट - पदार्थ, समाधान जो एक बिजुली वर्तमान सञ्चालन सक्षम छ।
3. इलेक्ट्रोड - जो आफूलाई मार्फत बिजुली पास केही सामाग्री, परस्पर, को प्लेट (Anode र कैथोड)।
4. को रिडक्स अभिक्रिया - जो एक प्रक्रिया त्यहाँ सहभागी ओक्सीकरण को डिग्री मा परिवर्तन छ। त्यो छ, केही आयनों oxidize र ओक्सीकरण को डिग्री को मूल्य, यो lowering, अरूलाई कम बेला बढ्छ।

होने यी सर्तहरू सबै स्पष्ट, तपाईं इलेक्ट्रोलीज के हो को प्रश्नको जवाफ गर्न सक्नुहुन्छ। यो redox प्रक्रिया, को इलेक्ट्रोलाइट समाधान मार्फत प्रत्यक्ष वर्तमान पारित शामिल र इलेक्ट्रोड मा विभिन्न उत्पादनहरु को रिलीज द्वारा बर्खास्त गरिएको छ।

सजिलो स्थापना, जो electrolyzer सकिन्छ, मात्र केही घटक समावेश:

• एक इलेक्ट्रोलाइट दुई चश्मा;
• हालको स्रोत;
• दुई इलेक्ट्रोड परस्पर छन्।

इलेक्ट्रोलीज स्नान - उद्योग उत्पादनहरु को ठूलो संख्या प्राप्त गर्न अनुमति दिने, एक अधिक जटिल स्वचालित डिजाइन प्रयोग गर्दछ।

इलेक्ट्रोलीज प्रक्रिया, एकदम जटिल छ धेरै सैद्धान्तिक व्यवस्था र आगम क्रम र नियम अनुसार विषय हो। सही नतिजा भविष्यवाणी गर्न, सबै व्यवस्था र सम्भव खण्डमा राम्रो सिके गर्न।

प्रक्रिया को सैद्धान्तिक नींव

जो मा इलेक्ट्रोलीज खण्डमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण मौलिक canons - माइकल फैराडे को व्यवस्था - प्रसिद्ध भौतिक, बिजुली वर्तमान को क्षेत्र मा आफ्नो काम को लागि जानिन्छ र सबै सँगैको प्रक्रियाहरू।

सबै त्यस्ता नियमहरू दुई, प्रत्येक जो को इलेक्ट्रोलीज मा प्रक्रियाहरु को सार वर्णन गर्दछ।

पहिलो व्यवस्था

पहिलो , फैराडे को व्यवस्था निम्नानुसार पु रूपमा लेखिएको छ सूत्र जो = राजा * Δt छ।

को इलेक्ट्रोड मा discharged ठूलो पदार्थ को इलेक्ट्रोलाइट मार्फत पारित गरेको छ जो बिजुली, सीधा समानुपातिक छ।

सूत्र पु भनेर देखाउँछ - सामाग्री को ठूलो छ, म - वर्तमान तीव्रता, Δt - यो पारित गरिएको छ जुन बेलामा समय। पनि मिश्रित को विद्युत बराबर भनिन्छ जो K को मूल्य, समावेश गरिएको छ। यो मूल्य मिश्रित नै प्रकृति मा निर्भर गर्दछ। K विद्युत शुल्क एक एकाइ पारित गर्दा इलेक्ट्रोलाइट मार्फत इलेक्ट्रोड मा जारी छ कि पदार्थ को आम गर्न संख्या बराबर छ।

इलेक्ट्रोलीज को दोस्रो नियम

फैराडे को दोस्रो कानून, सूत्र जो - निम्नानुसार पु = एम * म Δt * / N * फा छ। को परिसर (K) को एक विद्युत बराबर यसको चपाउने दात ठूलो सीधा समानुपातिक र पदार्थ को valence गर्न inversely समानुपातिक छ।

माथिको सूत्र सबै संयुक्त को निकासी को परिणाम हो। यो इलेक्ट्रोलीज को दोस्रो व्यवस्था को सार कब्जा। M - चपाउने दात ठूलो कम्पाउन्ड, म - एम्पीयरेज लागि सम्पूर्ण प्रक्रिया, Δt छुट्यो - समय कुल इलेक्ट्रोलीज, एफ - फैराडे स्थिर, N - इलेक्ट्रॉनों जो भाग। आफ्नो नम्बर आयन को आरोप बराबर छ, प्रक्रियामा भाग लिए।

फैराडे व्यवस्था इलेक्ट्रोलीज के हो बुझ्न मदत गर्न, र वजन द्वारा सम्भावित उपज गणना गर्न, इच्छित परिणाम भविष्यवाणी र प्रक्रिया को पाठ्यक्रम प्रभावित छ। तिनीहरूले रूपान्तरणहरू को सैद्धान्तिक आधार गठन।

को Anode र यसको प्रकार को अवधारणा

धेरै महत्त्वपूर्ण भएको इलेक्ट्रोलीज इलेक्ट्रोड छन्। सारा प्रक्रिया जो देखि उनि छन्, तिनीहरूको विशेष प्रकृति र गुण सामाग्री मा निर्भर छ। तसर्थ, हामी थप विवरण विचार तिनीहरूलाई प्रत्येक।

Anode - प्लस वा सकारात्मक इलेक्ट्रोड। कि, शक्ति स्रोत को "+" पोल संलग्न छ छ। तदनुसार, यो देखि को इलेक्ट्रोलाइट समाधान नकारात्मक आयनों वा anions उत्प्रेरित गर्नेछ। तिनीहरूले ओक्सीकरण को एक उच्च डिग्री प्राप्त, यहाँ oxidize हुनेछ।

anions - - ओक्सीकरण एक Anode "प्लस": तसर्थ, हामी anodic प्रक्रियाहरू सम्झना गर्न मद्दत गर्नेछ सानो रेखाचित्र आकर्षित गर्न सक्छन्। यसरी एक विशेष उत्पादन हुनेछ आधारमा भएको इलेक्ट्रोड दुई आधारभूत प्रकार, छन्।

1. को अघुलनशील वा अक्रिय Anode। यस्तो प्रकार तर यसलाई खपत छैन र भंग छैन, इलेक्ट्रॉनों र ओक्सीकरण प्रक्रियाहरू स्थानान्तरण गर्न मात्र गर्दछ जो एक इलेक्ट्रोड समावेश छ। यस्तो anodes ग्रेफाइट, मध्यम, प्लेटिनम, कार्बन र यति मा बनाइएका छन्। यी इलेक्ट्रोड उपयोग, धातु शुद्ध ग्याँसहरु (अक्सिजन, हाइड्रोजन, क्लोरिन र यति मा) मा उत्पादन गर्न सकिन्छ।
2. यो घुलनशील Anode। oxidative प्रक्रियाहरू उहाँले भंग र electrolysis नतिजा असर गर्दा। निकल, तामा, मध्यम, नेतृत्व, टिन, जस्ता र अरूलाई: इलेक्ट्रोड यस प्रकारको लागि निर्माण को आधारभूत सामाग्री। यी anodes जंग विरुद्ध त्यसैले धातु, विद्युत, सुरक्षा कोटिंग को प्रक्रिया electrorefining, र को लागि आवश्यक प्रयोग गरेर।

सकारात्मक इलेक्ट्रोड मा निरन्तर को प्रक्रिया को सार meaningfully संभावित सबैभन्दा electronegative आयनों निर्वहन गर्न कम छ। यसलाई समाधान हो भने ivot किन, हाइड्रोजन एसिड र हीड्राकसीड आयन, र त्यसपछि पानी anions। पानी अक्सिजन जारी, छिटो गराउँछ देखि अक्सिजन सहितको एउटा जलीय इलेक्ट्रोलाइट समाधान मा anions, को Anode मा साधारण, discharged छ।

को कैथोड र यसको विशेषताहरु

को कैथोड - (कारण यो एक बिजुली वर्तमान गर्दा इलेक्ट्रॉनों को संग्रह गर्न) एक नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड। पुनर्वास भइरहेको छन्, त्यो छ, ओक्सीकरण को डिग्री कम कि cations - त्यो उहाँलाई किन सकारात्मक चार्ज आयनों सार्दा छ।

cation - - रिकभरी त्यहाँ पनि योजना कैथोड "माइनस" सम्झना गर्न उचित छ। को कैथोड लागि सामाग्री रूपमा समावेश:

• स्टेनलेस स्टील;
• तामा;
• कार्बन;
• पीतल;
• फलाम;
• एल्यूमीनियम र अन्य।

यो इलेक्ट्रोड तिनीहरूलाई औद्योगिक उत्पादन लागि मुख्य विधि मध्ये एक छ जो शुद्ध पदार्थ को धातु रिकभरी, गर्न आउँछ मा छ। यो पनि संभव कैथोड गर्न Anode देखि इलेक्ट्रॉनों को स्थानान्तरण छ, र पहिलो भने - घुलनशील, यसको आयनों नकारात्मक इलेक्ट्रोड मा कम छन्। यहाँ हाइड्रोजन ग्याँस एच ₂ cations एक बहाली _छ। तसर्थ, कैथोड - पदार्थ को इलेक्ट्रोलीज को समग्र योजना सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण भागहरु मध्ये एक हो।

पिघलने को इलेक्ट्रोलीज

विचार अन्तर्गत रासायनिक प्रक्रियाको दृष्टिकोण यसका समीकरण छ। कागज मा सम्पूर्ण क्षेत्रीय प्रतिनिधित्व सम्भव संग गर्न र नतिजा भविष्यवाणी गर्न। उपस्थिति वा जलीय वातावरण नहुनु र Anode प्रकार (घुलनशील वा छैन) - तपाईं ध्यान गर्नुपर्छ सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कुरा।

आवश्यक भएमा निम्न उत्पादनहरु प्राप्त गर्न: क्षार र पृथ्वीकाक्षारियधातु, alkalis, एल्यूमीनियम, Beryllium, अक्सिजन युक्त ग्याँसहरु को anions त्यसपछि इलेक्ट्रोलाइट समाधान इलेक्ट्रोलीज बारेमा प्रश्न हुन सक्दैन। किनभने अन्यथा आवश्यक जडानहरू काम गर्ने छैन केवल, ढल्छ। किन उद्योग मा अक्सर तिनीहरूलाई ड्राई anhydrous लवण र hydroxides प्रयोग गरेर यी पदार्थ synthesize छ।

सामान्य मा, इलेक्ट्रोलीज समीकरण एकदम सरल र मानक छ ढल्छ। उदाहरणका लागि, हामी विचार र यसलाई रेकर्ड भने पोटासियम आयोडाइड, दृश्य निम्न हुनेछ:

बान = K ^{+ +} म ^-

को कैथोड (K) "-" K ⁺ K + 1 ई = ⁰

को Anode ^{(एक) "+": 2I - -} 2e = म ₂ ⁰

प्रक्रिया नतिजा: केआई = K + म _2।

त्यसै गरी, इलेक्ट्रोलीज कुनै पनि धातु यसको इलेक्ट्रोड संभावित बिना रेकर्ड हुनेछ।

को जलीय समाधान को इलेक्ट्रोलीज

यसलाई समाधान इलेक्ट्रोलाइट आउँदा, प्रक्रिया नतिजा एकदम फरक हुनेछ। आखिर, पानी एउटा सक्रिय सहभागी बन्ने छ। यो पनि आयनों मा dissociating र इलेक्ट्रोड देखि discharged सक्षम छ। त्यसैले, यस्तो अवस्थामा महत्त्वपूर्ण मा इलेक्ट्रोड संभावित आयनों। यसको नकारात्मक मूल्य कम छ भन्दा महान् अधिक तीव्र ओक्सीकरण वा कमी को likelihood।

को जलीय समाधान को इलेक्ट्रोलीज कण्ठ हुनुपर्छ भनेर धेरै नियमहरू विषय हो।

1. Anodic प्रक्रियाहरू: हाइड्रोजन एसिड मात्र anions discharged (हाइड्रोजन fluoride बाहेक)। एक अक्सिजन आयन वा fluoride आयन भने, त्यसपछि पानी अक्सिजन जारी ऑक्सीकरण गरिनेछ।
2. को cathodic प्रक्रियाहरू: को विद्युत श्रृंखला मा electrowinning धातु (अप गर्न र एल्यूमीनियम को समावेशी) को कैथोड मा कारण उच्च रासायनिक गतिविधि गर्न पुनर्स्थापित गर्न सकिन्छ। यो हाइड्रोजन जारी गर्न पानी बनाउँछ। एल्यूमीनियमबाट धातु हाइड्रोजन सरल पदार्थ पानी संग साथ पुनःस्थापित। को विद्युत श्रृंखला (कम गतिविधि) मा हाइड्रोजन पछि छन् कि ती, सजिलै सरल पदार्थ गर्न कमी undergo।

के तपाईं यी नियमहरू पालन भने, हामी कुनै पनि इलेक्ट्रोलीज फोटो र उपज गणना गर्न सक्छन्। एक घुलनशील Anode सर्किट को मामला मा भिन्न र धेरै जटिल हुन्छ।

इलेक्ट्रोलीज लवण

यो प्रौद्योगिकी सरल र आर्थिक लाभप्रद छ देखि यी प्रक्रियाहरु, शुद्ध धातु र ग्याँसहरु प्राप्त लागि प्रयोग गरिन्छ। साथै, उत्पादन महत्त्वपूर्ण छ जो एक उच्च शुद्धता को, डिग्री संग आउनुहोस्।

उदाहरणका लागि, तामा को electrowinning चाँडै यसलाई शुद्ध रूप मा कुनै पनि नुन को एक समाधान प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ। सबै भन्दा अधिक प्रयोग तामा सल्फेट वा तामा सल्फेट (द्वितीय) - CuSO _4।

एक पिघल वा नुन को समाधान निकाले गर्न सक्छन् गर्न विद्युत र धातु ईन्जिनियरिङ् को लगभग सबै क्षेत्रहरु मा त आवश्यक छ जो शुद्ध धातु।

अर्थ र आवेदन प्रक्रिया

इलेक्ट्रोलीज - एक धेरै महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया। यसको आधार मा आधारित छन् जस्तै आवश्यक प्राविधिक सञ्चालन, हो:

1. धातु शोधन।
2. Electroextraction।
3. विद्युत।
4. Electrosynthesis।
5. विरोधी जंग कोटिंग्स र अरूको आवेदन।