Практическое применение электролиза.

1.Извлечение металлов из руд. Металлы IА и IIА получают электролизом их расплавленных солей (натрий – электролизом расплава хлорида натрия; магний – расплава хлорида магния). Алюминий получают электролизом Al₂O₃ в расплаве криолита (950-980^оС) - Na₃AlF₆ c добавкой фторида кальция.

2. Очистка металлов с помощью электролиза может производиться, если электродные потенциалы примесных металлов (никель, кобальт, цинк и др.) более электроотрицательны, чем потенциал основного металла. Этот процесс называется рафинированием. Например, рассмотрим процесс рафинирования меди. Два медных электрода погружают в раствор сульфата меди с добавкой серной кислоты. Анодом является неочищенная медь (присоединяют к (+) внешнего источника постоянного тока); катодом (присоединяют к (-) внешнего источника постоянного тока)– химически чистый металл.

(+) Анодный процесс (ок-е): Cu^о ® Cu²⁺ + 2e

Освободившиеся электроны уходят с анода к источнику внешней э.д.с. Направление движения ионов в растворе под действием электрического тока (внешней э.д.с.) обусловливает протекание электрического тока через электролит. На катоде начинают восстанавливаться катионы меди на химически чистом катоде, который постепенно увеличивается по массе.

(-) Катодный процесс (в-е): Cu²⁺ + 2e ® Cu^о (очищенный металл)

Таким образом, получаем болванку химически чистой меди.

3.Нанесение гальванических покрытий. Гальванические покрытия – процесс электроосаждения металла на катоде (отрицательный полюс внешнего источника тока), т.е. катодом делают само изделие, на которое наносят покрытие. Получение прочного покрытия - это непростой с точки зрения технологии процесс. Например, при хромировании железное изделие сначала покрывают медью, затем никелем с целью предотвращения коррозии, а затем уже хромом.

4. Анодирование – получение прочных оксидных пленок на металле с помощью электролиза. Для этого изделие присоединяют к аноду, и оно окисляется в процессе электролиза в определенных условиях до оксида. Например, проводят электролиз алюминия в хромовокислом растворе или в растворе щавелевой кислоты, где алюминий – анод. Органические красители могут придать пленке любой цвет (анодированный алюминий).

5. Получение химически чистых веществ. Например, получают металлический натрий в виде амальгамы (раствор металла в ртути), гидроксид натрия, водород и хлор в специальном электролизере с ртутным катодом.