전해 전지 부품, 작동 방식 및 용도

그 전해조 비 자발적 산화 환원 반응을 수행하기 위해 에너지 또는 전류가 사용되는 매체이다. 그것은 두 전극으로 구성되어 있습니다 : 양극과 음극.

양극 (+) 산화에서,이 부위에서 일부 원소 또는 화합물이 전자를 잃기 때문에; 음극 (-)에서는 환원되는데, 일부 원소 또는 화합물은 전자를 얻기 때문에.

전해조에서 전기 분해로 알려진 과정을 통해 이전에 이온화 된 일부 물질의 분해가 발생합니다.

전류의인가는 전해 셀에서의 이온의 이동에 방향을 만든다. 양극 전하 (양이온)는 전하 음극 (-)으로 이동하고,.

한편, 음으로 하전 된 이온 (음이온)은 하전 된 양극 (+)쪽으로 이동한다. 이 전하 이동은 전류 (상단 이미지)를 구성합니다. 이 경우, 전류는 전해조의 용기에 존재하는 전해질 용액에 의해 전해진다.

패러데이의 전기 분해 법칙에 따르면 각 전극에서 산화 또는 환원되는 물질의 양은 세포 나 세포를 통과하는 전기의 양에 직접 비례한다.

색인

부품

전해조는 전하에 의해 유도 된 반응을 겪게 될 물질이 침전되는 용기로 구성된다..

용기에는 직류 배터리에 연결된 한 쌍의 전극이 있습니다. 일반적으로 사용되는 전극은 불활성 물질로되어있어 반응에 개입하지 않습니다..

배터리와 직렬로 전류계를 연결하여 전해액에 흐르는 전류의 세기를 측정 할 수 있습니다. 또한, 한 쌍의 전극 사이의 전압 차를 측정하기 위해 전압계가 병렬로 배치된다.

후자는 전기를 전도하지 않기 때문에 고체 염화나트륨에 용융 염화나트륨을 사용하는 것이 바람직하다. 이온은 결정 내부에서 진동하지만 자유롭게 움직일 수는 없습니다..

비활성 물질 인 그래파이트 전극은 배터리 단자에 연결됩니다. 전극은 양극 (+)을 구성하는 전지의 양극 단자에 접속되고,.

한편, 다른 전극은 음극 (-)을 구성하는 전지의 음극 단자에 접속된다. 배터리에서 흐르는 전류가 흐를 때 다음 사항이 관찰됩니다.

음이온 (-)에서 Na 이온의 환원이 일어나며,⁺, 그들이 전자를 얻을 때 그들은 금속성 Na로 변형됩니다 :

Na⁺ + 전자^- = Na (l)

녹은 염화나트륨에 은백색 금속성 수염이 뜬다..

반대로, 양극 (+)에서 Cl 이온의 산화가 발생한다^-, 전자를 잃어서 염소 가스가되기 때문에 (Cl₂), 애노드에서 엷은 녹색 가스의 출현으로 나타나는 과정. 애노드에서 일어나는 반응은 다음과 같이 도식화 될 수있다.

2Cl^- => Cl₂ (g) + 2e^-

금속성 Na 및 Cl 가스의 형성₂ NaCl에서 나오는 것은 자발적인 과정이 아니기 때문에 800ºC 이상의 온도가 필요합니다. 전류는 표시된 변환을위한 에너지를 전해 셀의 전극에서 발생시킨다.

전자는 환원 과정에서 캐소드 (-)에서 소비되고 산화되는 동안 애노드 (+)에서 생성됩니다. 따라서, 전자는 전해 셀의 외부 회로를 통해 애노드로부터 캐소드로 흐른다.

직류 배터리는 전자가 양극 (+)에서 음극 (-)으로 자발적으로 흐르는 에너지를 공급한다..

다운 셀은 설명 된 전해조의 개조이며 금속 Na 및 염소 가스의 산업 생산에 사용됩니다.

Down의 전해조에는 금속 나트륨과 염소 가스를 별도로 수집 할 수있는 장치가 있습니다. 이 금속 나트륨 생산 방법은 여전히 실용적입니다.

일단 전기 분해에 의해 방출되면, 액체 금속 나트륨은 배수, 냉각 및 블록으로 절단됩니다. 이어서, 나트륨은 물 또는 대기 산소와의 접촉에 의해 폭발적으로 반응 할 수 있기 때문에 불활성 매체에 저장된다..

염소 가스는 금속 나트륨의 생산보다 덜 비싼 공정으로 염화나트륨의 전기 분해에 의해 주로 산업에서 생산됩니다.

-산업 분야에서 전해조는 다양한 비철금속의 전기 정제 및 전착에 사용됩니다. 거의 모든 고순도 알루미늄, 구리, 아연 및 납은 전해조에서 공업 적으로 생산됩니다..

-수소는 물의 전기 분해에 의해 생성됩니다. 이 화학 공정은 또한 중수 (D₂O).

-Na, K 및 Mg와 같은 금속은 용융 된 전해질의 전기 분해에 의해 얻어진다. 또한, 전기 분해에 의해 불화물 및 염화물과 같은 비금속이 얻어진다. 또한, NaOH, KOH, Na₂콜로라도 주₃ 및 KMnO₄ 이들은 동일한 절차에 의해 합성된다.

-낮은 금속을보다 고품질의 금속으로 코팅하는 공정은 전기 도금으로 알려져 있습니다. 이것의 목적은 하부 금속의 부식을 방지하고 더 매력적인 금속을 만드는 것입니다. 전해 전지는이 목적을 위해 전기 도금에 사용됩니다..

-불순한 금속은 전기 분해로 정제 할 수 있습니다. 구리의 경우 매우 얇은 금속 시트가 캐소드에 배치되고 불순한 구리의 큰 막대는 애노드에서 정제됩니다..

-veneered 기사의 사용은 사회에서 일반적입니다. 보석류와 식기류는 종종 은색입니다. 금은 보석과 전기 접촉에 전착됩니다. 장식용으로 많은 물체가 구리로 덮여 있습니다..

-자동차에는 펜더 및 기타 크롬 도금 강이 있습니다. 자동차 방위의 크롬은 0.0002mm 두께의 밝은 표면을 생성하기 위해 크롬의 전착 (電析)을 단 3 초 만에 수행합니다..

-금속의 빠른 전착은 까맣고 거친 표면을 생성합니다. 느린 전착은 매끄러운 표면을 만듭니다. "주석 캔"은 전기 분해로 주석으로 코팅 된 강철입니다. 간혹이 깡통들은 극도로 얇은 크롬 층의 두께로 몇 분의 1 초 만에 크롬을 칠합니다.

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