La aplicación más amplia de electrólisis

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Al final de los siglos XVIII y XIX, variosdescubrimientos, que se convirtieron en el impulso para el nacimiento de una nueva ciencia: la electroquímica. Y los fundadores de esta ciencia fueron dos científicos. Este fisiólogo italiano L. Galvani y el físico inglés A. Volt, que en 1799 crearon la primera fuente de corriente química - "Volta Pole". Fueron estos científicos quienes lograron descubrir que cuando una corriente eléctrica pasa a través de una solución acuosa de una sal, entonces se producen transformaciones químicas en esta solución, que ahora se llaman electrolíticas. Por sí mismo, la electrólisis es un conjunto bastante complejo de diferentes procesos. Esta migración (los iones negativos tienden al ánodo y son positivos al cátodo) y la difusión iónica. Estas son también varias reacciones electroquímicas y químicas que ocurren entre los productos de la electrólisis, entre estos productos y el electrolito, entre ellos y los electrodos.

Y el estudio de estos procesos no solo tienevalor. La aplicación práctica de la electrólisis es muy importante ahora. Por ejemplo, solo se puede obtener hidrógeno puro, sodio o níquel de esta manera. Y en la industria, los procesos electrolíticos se utilizan para una variedad de propósitos. Se usan para producir sustancias inorgánicas, como oxígeno, hidrógeno, álcali, cloro y otros elementos no metálicos. Además, la electrólisis se usa para purificar ciertos metales (plata, cobre). Todavía los procesos electrolíticos se convirtieron en una base para obtener litio, potasio, sodio, zinc, magnesio y otros metales, así como aleaciones de metales.

Además, el uso de la electrólisis en ingeniería -también es la producción de sustancias orgánicas, recubrimientos galvánicos y procesamiento de superficies metálicas (electropulido, borating, limpieza y nitruración). Todavía hay electroforesis, electrodiálisis, electroformación y otros procesos similares que tienen aplicación práctica. Además, el valor de la electrólisis reside en el hecho de que produce metales puros, casi 100%.

Tome al menos cobre. El mineral de cobre contiene sus óxidos, compuestos de azufre e impurezas de otros metales. Y el cobre, obtenido de este mineral, con todas estas impurezas es moldeado en forma de placas. Luego estas placas como un ánodo se colocan en una solución de sulfato de cobre (CuSO4). Y luego sigue la aplicación de la electrólisis. Se aplica un cierto voltaje a los electrodos del baño y se libera metal puro sobre el cátodo. Y todas las impurezas extrañas se precipitan o pasan al electrolito, sin sobresalir en el cátodo.

Además, el uso de la electrólisis también es relevante paraproducción de aluminio. No se usa una solución acuosa en este proceso, sino que se reemplaza por bauxita fundida. Dichos minerales contienen óxido de aluminio, así como óxido de hierro y silicio. Después del tratamiento de bauxita con álcali, se obtiene un producto llamado alúmina. Esta alúmina se carga en un horno refractario, en el fondo y en cuyas paredes se colocan placas de carbono. Estas placas están conectadas al negativo de la fuente de alimentación. Y al plus, conecte el ánodo de carbón, que pasa a través de la pared de este horno. Y cuando se baja el ánodo, surge un arco eléctrico en el horno, fundiendo alúmina. Entonces, ya en esta masa fundida hay un proceso electrolítico. Y en la parte inferior del horno, se acumula aluminio puro (hasta 99.5%), que luego se vierte en moldes.

Pero la aplicación de la electrólisis no es soloelectrometalurgia. De esta forma, un metal puede recubrirse con una capa de otro metal. Este proceso se llama galvanoplastia y se usa para proteger la superficie del metal contra la oxidación, dándole una mayor resistencia y también para darle a esta superficie una mejor apariencia. Y como los recubrimientos, níquel y cromo se utilizan generalmente, que son menos susceptibles a la oxidación o metales nobles como la plata y el oro.

En este caso, el producto a galvanizarrecubrimiento, desengrase a fondo, limpiar y pulir. Luego se coloca en un baño galvánico como un cátodo. El electrolito en este baño es una solución de sal metálica, que será recubierta de productos. Y el ánodo está hecho del mismo metal. Y para que este recubrimiento sea uniforme, el cátodo se coloca entre los dos ánodos. Luego se aplica una cierta corriente a los electrodos, y el cátodo se cubre con una capa de plata, oro, níquel o cromo.

Todavía hay tal aplicación de electrólisis, quellamado electroformado. Este método recibe copias de varios objetos metálicos (medallas, monedas, bajorrelieves). Para hacer esto, una copia del objeto está hecha de un material plástico, como cera. Luego está cubierto con polvo de grafito para darle conductividad eléctrica y poner esta copia en el baño, donde sirve como cátodo. Y por electrólisis, esta copia está cubierta con una capa de metal del espesor requerido. Una cera se elimina por calentamiento. Y esta es solo una pequeña parte de las posibilidades proporcionadas por un método llamado electrólisis.