מהי אלקטרוליזה?
אלקטרוליזה היא תהליך המשתמש בחשמל כדי להפריד תרכובת ליסודות המרכיבים אותה. זהו תהליך כימי המשתמש בזרם חשמלי ישיר כדי להניע תגובה כימית לא ספונטנית אחרת. אלקטרוליזה חשובה מבחינה מסחרית כשלב בהפרדה של יסודות ממקורות טבעיים כגון עפרות באמצעות תא אלקטרוליטי. תהליך האלקטרוליזה כולל העברת זרם חשמלי דרך נוזל המכיל יונים. הזרם גורם ליונים לנוע לעבר האלקטרודות, שם הם מצטמצמים או מתחמצנים. תהליך זה משמש במגוון תעשיות, לרבות זיקוק מתכות, ציפוי אלקטרוני וטיפול בשפכים.
איך עובדת אלקטרוליזה?
תהליך האלקטרוליזה כולל העברת זרם חשמלי דרך נוזל המכיל יונים. הזרם גורם ליונים לנוע לעבר האלקטרודות, שם הם מצטמצמים או מתחמצנים. תהליך זה משמש במגוון תעשיות, כולל זיקוק מתכות, ציפוי אלקטרוליטי וטיפול בשפכים. תהליך האלקטרוליזה מתחיל עם הכנסת תמיסת אלקטרוליט לתא אלקטרוליטי. תמיסת האלקטרוליט מכילה יונים, שהם אטומים או מולקולות בעלי מטען חשמלי. לאחר מכן, תמיסת האלקטרוליט מחוברת למקור חשמל, כגון סוללה או גנרטור. כאשר מקור הכוח מופעל, מועבר זרם חשמלי דרך תמיסת האלקטרוליט. זה גורם ליונים בתמיסה לנוע לעבר האלקטרודות. באלקטרודות, היונים מצטמצמים או מתחמצנים, בהתאם לסוג האלקטרודה.
סוגי אלקטרוליזה
ישנם שני סוגים עיקריים של אלקטרוליזה: גלווני ואלקטרוליטי. אלקטרוליזה גלוונית כוללת שימוש בתא גלווני, שהוא מכשיר המשתמש בזרם חשמלי כדי להניע תגובה כימית. באלקטרוליזה גלוונית, הזרם החשמלי גורם לצמצום היונים בתמיסת האלקטרוליטים או להתחמצן באלקטרודות. אלקטרוליזה אלקטרוליטית כוללת שימוש בתא אלקטרוליטי, שהוא מכשיר המשתמש בזרם חשמלי כדי להניע תגובה כימית. באלקטרוליזה אלקטרוליטית, הזרם החשמלי גורם לחמצון היונים בתמיסת האלקטרוליט באנודה ולצמצום בקתודה.
יישומים של אלקטרוליזה
האלקטרוליזה משמשת במגוון תעשיות, כולל זיקוק מתכות, ציפוי אלקטרוליטי וטיפול בשפכים. בזיקוק מתכות משתמשים באלקטרוליזה להפרדת מתכות מהעפרות שלהן. בציפוי אלקטרוליזה משתמשים באלקטרוליזה לציפוי מתכות בשכבה דקה של מתכת אחרת. בטיפול בשפכים, אלקטרוליזה משמשת להסרת מזהמים מהמים.
היתרונות של אלקטרוליזה
לאלקטרוליזה מספר יתרונות על פני תהליכים כימיים אחרים. זהו תהליך יעיל יחסית, שכן הוא אינו דורש שימוש בכמויות גדולות של אנרגיה. זהו גם תהליך נקי יחסית, מכיוון שאינו מייצר תוצרי לוואי מסוכנים. בנוסף, ניתן להשתמש באלקטרוליזה כדי להפריד אלמנטים שאחרת יהיה קשה להפרידם.
חסרונות של אלקטרוליזה
לאלקטרוליזה מספר חסרונות. זהו תהליך איטי יחסית, שכן הוא מצריך שימוש בזרם חשמלי. בנוסף, אלקטרוליזה עשויה להיות יקרה, מכיוון שהיא דורשת שימוש בציוד מיוחד. לבסוף, אלקטרוליזה עלולה להיות מסוכנת, מכיוון שהיא כרוכה בשימוש בחשמל.
סיכום
אלקטרוליזה היא תהליך המשתמש בחשמל כדי להפריד תרכובת ליסודות המרכיבים אותה. זהו תהליך כימי המשתמש בזרם חשמלי ישיר כדי להניע תגובה כימית לא ספונטנית אחרת. האלקטרוליזה משמשת במגוון תעשיות, כולל זיקוק מתכות, ציפוי אלקטרוליטי וטיפול בשפכים. יש לזה כמה יתרונות כמו יעילות וניקיון אבל יש לו גם כמה חסרונות כמו איטיות והוצאות.
