კუპრის სულფატის ოქსიდის ელექტროლიზის პრინციპი
ელექტროლიზისი
ელექტროლიზისი არის ელექტროქიმიური პროცესი, რომელშიც დენი გადის ერთი ელექტროდიდან მეორეში იონიზებულ ამჟამად ელექტროლიტში. ამ პროცესში დადებითი იონები ან კატიონები მიდის უარყოფით ელექტროდს ან კათოდს, ხოლო უარყოფითი იონები ან ანიონები მიდის დადებით ელექტროდს ან ანოდს.
ელექტროლიზისის პრინციპის გაგებამდე უნდა ვიცოდეთ, რა არის ელექტროლიტი ან ელექტროლიტის განმარტება
ელექტროლიტის განმარტება
ელექტროლიტი არის ისეთი ქიმიური ნაწილაკი, რომლის ატომები მიუთითებელი იონური ბადებით მიმართულია, მაგრამ როდესაც ჩახარშავებთ წყალში, მისი მოლეკულები დაჯდებიან დადებით და უარყოფით იონებად. დადებით დამტკიცებულ იონებს ეძახიან კატიონებს, ხოლო უარყოფით დამტკიცებულ იონებს ანიონებს. კატიონები და ანიონები თავისუფალად მოძრაობენ ამჟამად ამჟამად ელექტროლიტში.
ელექტროლიზისის პრინციპი
იონურ ბადებში ერთი ატომი კვანძებს თავის ვალენტურ ელექტრონებს და მეორე ატომი ელექტრონებს იღებს. რезультатად ერთი ატომი ხდება დადებით დამტკიცებულ იონს, ხოლო მეორე ატომი უარყოფით იონს. გამონაკლის დამტკიცების გამო ისინი ერთმანეთის მიმართ იწინააღმდეგებენ და შეიქმნებენ იონურ ბადებს. იონურ ბადებში იონებს მოქმედებს კულონის ძალა, რომელიც პროპორციულია საშუალების პერმიტივობის შებრუნებულ რიცხვს. წყლის შერეული პერმიტივობა 20oC-ზე არის 80. ამიტომ, როდესაც იონურ ბადების ქიმიური ნაწილაკი ჩახარშავება წყალში, იონებს შორის ბადის ძალა ხდება უფრო სუსტი და მისი მოლეკულები დაჯდებიან კატიონებად და ანიონებად, რომლებიც თავისუფალად მოძრაობენ ამჟამად ელექტროლიტში.
ახლა ჩავართვებთ ორ მეტალურ შარში ამჟამად ელექტროლიტში და შემდეგ გადავცემთ ელექტრონულ პოტენციალს შარებს გარეთ ბატარიით.
ამ ნაწილად ჩართული შარები ტექნიკურად ერქვებიან ელექტროდებს. ელექტროდი, რომელიც დაკავშირებულია ბატარიის უარყოფით ტერმინალთან, ეწოდება კათოდს, ხოლო ელექტროდი, რომელიც დაკავშირებულია დადებით ტერმინალთან, ეწოდება ანოდს. თავისუფალად მოძრავი დადებით დამტკიცებულ კატიონები იზიდებიან კათოდით, ხოლო უარყოფით დამტკიცებულ ანიონები იზიდებიან ანოდით. კათოდში დადებით კატიონები იღებენ ელექტრონებს უარყოფით კათოდიდან, ხოლო ანოდში უარყოფით ანიონები აძლევენ ელექტრონებს დადებით ანოდს. რათა განმარტოდ და მიეცეს ელექტრონები კათოდში და ანოდში შესაბამისად, უნდა იყოს ელექტრონების დენი ელექტროლიტის გარე წრედში. ეს ნიშნავს, რომ დენი განმარტოდ მიდის დახურულ წრედში, რომელიც ქმნის ბატარია, ელექტროლიტი და ელექტროდები. ეს არის ელექტროლიზისის ყველაზე საფუძველი პრინციპი.
კუპრის სულფატის ელექტროლიზისი
როდესაც კუპრის სულფატი ან CuSO4 ჩახარშავება წყალში, ის დახარშავება წყალში. რადგან CuSO4 არის ელექტროლიტი, ის დაჯდება Cu+ + (კატიონ) და SO4 − − (ანიონ) იონებად და თავისუფალად მოძრაობენ ამჟამად ელექტროლიტში.
ახლა ჩავართვებთ ორ კუპრის ელექტროდს ამ ამჟამად ელექტროლიტში.
Cu+ + იონები (კატიონები) იზიდებიან კათოდით, ანუ შარით, რომელიც დაკავშირებულია ბატარიის უარყოფით ტერმინალთან. კათოდზე მიღმართვის შემდეგ თითოეული Cu+ + იონი იღებს ელექტრონებს და ხდება ნეიტრალურ კუპრის ატომს.
ანალოგიურად, SO4 − − (ანიონები) იონები იზიდებიან ანოდით, ანუ შარით, რომელიც დაკავშირებულია ბატარიის დადებით ტერმინალთან. ანოდზე მიღმართვის შემდეგ თითოეული SO4 − − იონი გადააცემს ორ ელექტრონს და ხდება SO4 რადიკალს.
