2.4 Elektrolyysi ja sen sovelluksia Flashcards
(5 cards)
Minkälainen on elektrolyysikennon rakenne?
Elektrolyysikenno koostuu kahdesta elektrodista, jotka upotetaan elektrolyyttinä toimivaan aineeseen ja kytketään tasavirtalähteeseen. Elektrolyytti on joko suolasulate tai ioneja sisältävä vesiliuos. Elektrodit on yleensä valmistettu grafiitista tai jostain jalometallista, kuten platinasta. Nämä ovat niin sanottuja passiivisia eli inerttejä elektrodeja, mikä tarkoittaa, että ne eivät osallistu hapettumis-pelkistymisreaktioihin elektrolyysin aikana.
Tasavirtalähde toimii elektronipumppuna, joka siirtää elektroneja elektrodilta toiselle. Tämän seurauksena elektrolyysikennon positiiviselle kohtiolle eli anodille muodostuu elektronivajaus. Vastaavasti kennon negatiiviselle kohtiolle eli katodille muodostuu elektroniylimäärä.
Mitä tarkoitetaan elektrolyysillä? Missä sitä käytetään?
Elektrolyysi on pakotettu hapettumis-pelkistymisreaktio, jossa hyödynnetään sähkövirtaa. Elektrolyysin avulla voidaan valmistaa monia muuten hankalasti valmistettavia alkuaineita tai yhdisteitä. Koska elektrolyysi kuluttaa sähkövirtaa, menetelmän käyttö on esimerkiksi alkuaineiden valmistamiseksi verrattain kallista. Elektrolyysiä hyödynnetäänkin vain silloin, kun alkuaineen kemiallinen hapettaminen/pelkistäminen (epäjalommalla tai jalommalla aineella) ei onnistu, tai se ei ole taloudellisesti kannattavaa. Elektrolyysin avulla voidaan myös pinnoittaa metalliesineitä, jotta niiden ulkonäkö tai korroosionkestävyys paranee.
Mitä tapahtuu suolasulatteen elektrolyysissä (lyhyesti)?
Elektrolysoitaessa suolan sulatetta eli nestemäistä suolaa elektrolyytissä on vain kyseisen suolan ioneja. Tällöin suolan negatiiviset ionit eli anionit kulkeutuvat elektrolyysikennon positiiviselle navalle, anodille, ja hapettuvat siellä. Vastaavasti positiiviset ionit eli kationit kulkeutuvat kennon negatiiviselle navalle, katodille, ja pelkistyvät siellä.
Mitä tarkoitetaan aktiivisella elektrodilla? Milloin niitä hyödynnetään?
Aktiivisella elektrodilla tarkoitetaan sellaista elektrodia, joka osallistuu elektrolyysikennon reaktioihin hapettumalla anodilla. Metallielektrodeista muodostuu tällöin positiivisia metalli-ioneja, ja samalla elektrodi syöpyy ja sen massa pienenee. Aktiivisia elektrodeja hyödynnetään, kun tuotetaan hyvin puhdasta metallia, kuten elektroniikkateollisuuden tarvitsemaa kuparia, tai pinnoitetaan esineitä metallilla.
Mitä tapahtuu elektrolyyttisessä pinnoituksessa?
Elektrolyyttisessä pinnoituksessa päällystettävä esine laitetaan elektrolyysikennon katodiksi. Elektrolyyttiliuoksessa on pinnoitukseen tarkoitetun metallin ioneja, jotka pelkistyvät katodilla päällystettävän esineen pintaan. Helposti hapettuvien metalliesineiden pinnoittaminen elektrolyyttisesti toisella metallilla suojaa niitä korroosiolta.
