Электролиз

[electrolysis] — совокупность процессов электрохимического окисления — восстановления, происходящих на погруженных в электролит электродах при прохождении электрического тока /, А, от внешнего источника. На одной из границ — электрод — электролит протекает анодный процесс, а на другой — катодный, тоесть осуществляется пространственное разделение восстановительных и окислительных реакций. Соотношение между количеством полученного продукта m, г, за время t, ч или с, и количеством расходуемого электричества Q = It, A • ч или Кл, описывается законами Фарадея: m = Q_e = Q_a/F, где е — электрохимический эквивалент данного вещества г•Кл^-1, F — число Фарадея (96500 Кл/моль = 26,8 А • ч/моль), а — масса 1 моля вещества. При электролизе энергия расходуется как на собственное электрохимическое восстановление и окисление, так и на нагрев системы из-за наличия электрического сопротивления электролита, диафрагмы и электродов. Электролиз характеризуется следующими основными показателями: выход по энергии (затрата энергии на единицу массы продукта, кВт-ч/т), выход по веществу (отношение фактического количества продукта к теоретически возможной, %), выход по току (отношение теоретически необходимого количества электричества к фактическому, %), плотность тока, съем продукта с единицы площади или объема электролизера. Электролиз может осущестлятся в гальваностатическом (при постянном токе) или в потенциостатическом (при постян потенциала электрода) режиме. На электролизе основано множество технических процессов получения разнообразных органических и неорганических веществ, в т.ч. металлов и сплавов, рафинирования металлов (электросинтез, электрометаллургия), нанесения защитных покрытий, в т.ч. металлических (гальваностегия), получение точных копий рельефных изделий (гальванопластика), размерной электрохимической обработки металлов.