Приложения на електролиз, електролитно осмъкване, електроформиране и електрорефиниране

Приложения на електролиза

Електролитно очистване на метали

Процесът на електролитното очистване на метали се използва за извличане на примеси от грубите метали. В този процес се използва блок от груб метал като анод, разреден солен раствор на този метал като електролит и плочи от чистия метал като катод.

Електролитно очистване на мед

За разбиране на процеса на електролитното очистване на метали, ще обсъдим пример за електролитното очистване на мед. Медта, извлечена от рудата, известна като пузырлива мед, е 98 до 99% чиста, но лесно може да бъде доведена до 99,95% чистота за електрически приложения чрез процеса на електроочистване.

В този процес на електролиз, използваме блок от непюрна мед като анод или положителен електрод, сулфат на мед, киселинен с сулфурна киселина, като електролит и плочи от чиста мед, покрити с графит, като катод или отрицателен електрод.
Сулфатът на мед се разделя на положителни медни йони (Cu+ +) и отрицателни сулфатни йони (SO4 − −). Положителните медни йони (Cu+ +) или катиони ще се движат към отрицателния електрод, направен от чиста мед, където приемат електрони от катода и стават атоми Cu, които се депонират върху повърхността от графит на катода.

От друга страна, SO4 − − ще се движи към положителния електрод или анод, където ще приеме електрони от анода и ще стане радикал SO4, но тъй като радикалът SO4 не може да съществува самостоятелно, ще нападне медта на анода и ще формира CuSO4. Това CuSO4 след това ще се разтвори и разпадне в раствора като положителни медни йони (Cu+ +) и отрицателни сулфатни йони (SO4 − −). Тези положителни медни йони (Cu+ +) след това ще се движи към отрицателния електрод, където ще приемат електрони от катода, и ще станат атоми Cu, които ще бъдат депонирани върху повърхността от графит на катода. По този начин медта от непюра груба мед ще бъде прехвърлена и депонирана върху повърхността от графит на катода.

Металните примеси на анода също се съединяват с SO4, образувайки метален сулфат и разтварят се в електролитния раствор. Примесите като сребро и злато, които не са засегнати от сулфурнокиселия сулфат на мед, ще се осадят като аноден сивак или мътило. На регулярни интервали при електролитното очистване на мед, депонираният мед се изважда от катода, а анодът се заменя с нов блок от груба мед.
Забележка: В процеса на електролитното очистване на метали или просто електроочистване, катодът е покрит с графит, така че химичните депонирани вещества могат лесно да бъдат извадени. Това е един от най-общи приложенията на електролиза.

Електроплакиране

Процесът на електроплакиране теоретично е същият като електроочистването – единствената разлика е, че вместо катод, покрит с графит, трябва да поставим обект, върху който трябва да се извърши електроплакиране. Да вземем за пример меден ключ, който трябва да бъде меденоплакиран чрез медно електроплакиране.

Медно електроплакиране

Вече казахме, че сулфатът на мед се разделя на положителни медни йони (Cu+ +) и отрицателни сулфатни йони (SO4 − −) в своя раствор. За медно електроплакиране, използваме сулфат на мед като електролит, чиста мед като анод и обект (меден ключ) като катод. Чистата медна пръчка е свързана с положителния терминал, а медният ключ е свързан с отрицателния терминал на батерия. Когато тези медна пръчка и ключ са погърнати в сулфат на мед, медната пръчка ще се държи като анод, а ключът като катод. Тъй като катодът или медният ключ е свързан с отрицателния терминал на батерията, той ще привлече положителните катиони или Cu+ + йони и при достигане на Cu+ + йони на повърхността на медния ключ, те ще приемат електрони от него, станат неутрални медни атоми и ще бъдат депонирани на повърхността на медния ключ като равномерен слой. Сулфатът или SO4 − − йони се движат към анода и извличат мед от него в раствора, както е споменато в процеса на електроочистване. За правилно и равномерно медно плакиране, обектът (тук е меден ключ) се завърта бавно в раствора.

Електроформиране

Репродуцирането на обекти чрез електродепониране на някакъв вид форма е известно като електроформиране. Това е друг много полезен пример сред многобройните приложения на електролиза. За това първо трябва да вземем отпечатъка на обектите на восък или на друг материал, подобен на восък. Повърхността на восъчната форма, която носи точния отпечатък на обекта, е покрита с графитен порошок, за да я направи проводяща. След това формата е потопена в електролитния раствор като катод. По време на процеса на електролиз, електролитният метал ще бъде депониран върху графитово покритата повърхност на формата. След получаване на слой с желаната дебелина, обектът се премахва и восъкът се топи, за да се получи репродуцираният обект във форма на метална обвивка. Популярно използване на електроформиране е репродуцирането на пластинки за грамофон. Оригиналната запис е направена на восъчен диск. Тази восъчна форма след това е покрита с златен порошок, за да я направи проводяща. След това тази форма е потопена в синьо витриолен електролит като катод. Растворът се поддържа насищен чрез използване на меден анод. Електроформирането на мед върху восъчната форма произвежда основна плочка, която се използва за печатане на голям брой шелачни дискове.

Изявление: Почитайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на правата, моля, се обратете за изтриване.