Toepassingen van elektrolyse elektroplating elektrovorming elektroverfijning

Toepassingen van elektrolyse

Elektrolytisch raffineren van metalen

Het proces van elektrolytisch raffineren van metalen wordt gebruikt om onzuiverheden uit ruwe metalen te verwijderen. In dit proces wordt een blok ruw metaal als anode gebruikt, een verdunnend zout van dat metaal als elektrolyt en platen van dat zuivere metaal als kathode.

Elektrolytisch raffineren van koper

Om het proces van elektrolytisch raffineren van metalen te begrijpen, bespreken we een voorbeeld van elektrolytisch raffineren van koper. Koper dat uit zijn erts wordt gewonnen, bekend als blazerkoper, is 98 tot 99% zuiver, maar kan eenvoudig tot 99,95% zuiver worden gemaakt voor elektrische toepassingen door het proces van elektro-raffinage.

In dit proces van elektrolyse, gebruiken we een blok onzuiver koper als anode of positieve elektrode, kopersulfaat gezuurd met zwavelzuur, als elektrolyt en pure koperplaten bedekt met grafiet, als kathode of negatieve elektrode.
Het kopersulfaat splitst zich in positieve koperionen (Cu+ +) en negatieve sulfaat-ionen (SO4 − −). De positieve koperionen (Cu+ +) of kationen zullen naar de negatieve elektrode bewegen, gemaakt van zuiver koper, waar ze elektronen nemen van de kathode, en Cu-atomen worden en worden afgezet op de grafietoppervlakte van de kathode.

Aan de andere kant zullen de SO4 − − naar de positieve elektrode of anode bewegen, waar ze elektronen ontvangen van de anode en radicalen SO4 worden, maar omdat radicaal SO4 niet alleen kan bestaan, zal het het koper van de anode aanvallen en CuSO4 vormen. Dit CuSO4 zal dan oplossen en splitsen in de oplossing als positieve koperionen (Cu+ +) en negatieve sulfaat-ionen (SO4 − −). Deze positieve koperionen (Cu+ +) zullen dan naar de negatieve elektrode bewegen, waar ze elektronen nemen van de kathode, en Cu-atomen worden en worden afgezet op de grafietoppervlakte van de kathode. Op deze manier wordt het koper van de onzuivere ruwe koper overgebracht en afgezet op de grafietoppervlakte van de kathode.

De metallische onzuiverheden van de anode worden ook samengevoegd met SO4, waardoor metallische sulfaat ontstaat en oplost in de elektrolytoplossing. Onzuiverheden zoals zilver en goud, die niet beïnvloed worden door de zwavelzuur-kopersulfaatoplossing, zullen neerslaan als anodeslib of -modder. Op regelmatige tijden tijdens de elektrolytische raffinage van koper, wordt het afgezette koper van de kathode gestript en de anode & vervangen door een nieuw blok ruw koper.
NB :- Bij het proces van elektrolytisch raffineren van metalen of simpelweg elektro-raffinage, is de kathode bedekt met grafiet, zodat de chemisch afgezette stof gemakkelijk kan worden afgepeld. Dit is een van de zeer algemene toepassingen van elektrolyse.

Verchroomen

Het proces van verchroomen is theoretisch hetzelfde als elektro-raffinage – het enige verschil is dat, in plaats van een met grafiet bedekte kathode, we een object moeten plaatsen waarop het verchroomen moet worden uitgevoerd. Laten we een voorbeeld nemen van een messing sleutel die met koper verchroomd moet worden door middel van koper verchroomen.

Koper verchroomen

We hebben al gesteld dat kopersulfaat splitst in positieve koperionen (Cu+ +) en negatieve sulfaat-ionen (SO4 − −) in zijn oplossing. Voor koper verchroomen, gebruiken we kopersulfaatoplossing als elektrolyt, zuiver koper als anode en een object (een messing sleutel) als kathode. Het zuivere koperstaafje is verbonden met de positieve terminal en de messing sleutel is verbonden met de negatieve terminal van een batterij. Terwijl deze koperstaaf en sleutel in de kopersulfaatoplossing worden ondergedompeld, zal de koperstaaf zich gedragen als anode en de sleutel als kathode. Aangezien de kathode of de messing sleutel verbonden is met de negatieve terminal van de batterij, zal het de positieve kationen of Cu+ +-ionen aantrekken en wanneer de Cu+ +-ionen het oppervlak van de messing sleutel bereiken, zullen ze elektronen ervan ontvangen, neutrale koperatomen worden en worden afgezet op het oppervlak van de messing sleutel als uniforme laag. De sulfaat- of SO4 − −-ionen bewegen naar de anode en halen koper eruit in de oplossing, zoals vermeld in het proces van elektro-raffinage. Voor een goed en uniform koper verchroomen, wordt het object (hier de messing sleutel) langzaam in de oplossing geroteerd.

Elektroformatie

Reproductie van objecten door elektrodepositie op een soort mal wordt elektroformatie genoemd. Dit is nog een zeer nuttig voorbeeld onder veel toepassingen van elektrolyse. Hiervoor moeten we eerst de afdruk van objecten maken op was of op een ander wasachtig materiaal. Het oppervlak van de wasmal, dat de exacte afdruk van het object draagt, wordt bedekt met grafietpoeder om het geleidend te maken. Vervolgens wordt de mal in de elektrolytoplossing gedoopt als kathode. Tijdens het elektrolyseproces zal het elektrolytmetaal worden afgezet op het met grafiet bedekte geïmpresseerde oppervlak van de mal. Na het verkrijgen van een laag van de gewenste dikte, wordt het artikel verwijderd en de was gesmolten om het gereproduceerde object in de vorm van een metalen schaal te krijgen. Een populaire toepassing van elektroformatie is de reproductie van grammofoonplaatdices. De originele opname wordt gedaan op een plaat van wascompositie. Deze wasmal wordt dan bedekt met goudpoeder om het geleidend te maken. Vervolgens wordt deze mal in een blauw vitriool-elektrolyt gedoopt als kathode. De oplossing wordt verzadigd gehouden met behulp van een koperen anode. De koper-elektroformatie op de wasmal produceert een meesterplaat die wordt gebruikt om een groot aantal schellacplaten te stempelen.

Verklaring: Respecteer het oorspronkelijke, goede artikelen zijn de moede gedeeld te worden, indien er inbreuk is gelieve contact op te nemen voor verwijdering.