Galwanizacja a elektroliza
Co to jest elektroliza?
Elektroliza to proces wykorzystujący stały prąd elektryczny do rozbijania związków chemicznych. Proces elektrolizy wymaga więc do działania zewnętrznego źródła energii elektrycznej. W elektrolizie zachodzi spontaniczna reakcja chemiczna. Aby nastąpiła elektroliza, substancja powinna przepuszczać prąd elektryczny. Dlatego do tego powinien być roztwór elektrolityczny. Zawiera wolne jony, które są wytwarzane z substancji w stanie stopionym lub rozpuszczane w innym rozpuszczalniku. W elektrolizie zachodzą reakcje utleniania-redukcji. Więc w zasadzie są dwie elektrody zwane anodą i katodą. Do elektrod przyciągane są przeciwnie naładowane jony. Reakcja utleniania zachodzi na anodzie, a reakcja redukcji na katodzie. Elektrody zanurzone są w roztworach elektrolitów. Zwykle roztwory te są roztworami jonowymi związanymi z rodzajem elektrody. Na przykład elektrody miedziane są zanurzane w roztworach siarczanu miedzi, a elektrody srebrne są zanurzane w roztworze chlorku srebra. Te rozwiązania są różne; dlatego muszą być rozdzielone. Najczęstszym sposobem ich rozdzielenia jest most solny. Energia na ruch jonów w kierunku elektrod oraz na ich redukcję lub utlenianie jest dostarczana z zewnętrznego źródła prądu.
Elektroliza jest szeroko stosowaną koncepcją i jest stosowana w ogniwach elektrolitycznych. Na przykład, jeśli weźmiemy miedź i srebro jako dwie elektrody w ogniwie, srebro jest połączone z dodatnim biegunem zewnętrznego źródła energii (baterii). Miedź jest podłączona do ujemnego zacisku. Ponieważ ujemny zacisk jest bogaty w elektrony, elektrony przepływają stąd do elektrody miedzianej. Więc miedź jest redukowana. Na elektrodzie srebrnej zachodzi reakcja utleniania, a uwolnione elektrony są podawane na biegun dodatni akumulatora z niedoborem elektronów. Poniżej przedstawiono ogólną reakcję zachodzącą w ogniwie elektrolitycznym, które ma elektrody miedziane i srebrne.
2Ag(s)+ Cu2+ (aq) ⇌2 Ag+ (aq)+ Cu(s)
W przemyśle koncepcja elektrolizy jest wykorzystywana do produkcji metali w stanie czystym, takich jak Al, Mg, Ca, Na i K. Ponadto jest wykorzystywana do produkcji chloru, paliwa wodorowego, tlenu itp.
Galwanizacja
Galwanizacja to metoda powlekania elektrod jonami metali. Chemiczną podstawą tego procesu jest elektroliza. Dlatego galwanizacja potrzebuje zewnętrznego pola elektrycznego do poruszania jonów metali. Początkowo w roztworze będą wolne jony metali. Przy dopływie prądu elektrycznego jony te przesuną się w kierunku katody i zostaną tam zredukowane, aby wytworzyć metal o zerowej wartościowości. Ten metal pokryje elektrodę przewodzącą. Galwanizacja służy do zwiększenia grubości warstw. W branży jubilerskiej służy do pokrywania tanich produktów (np. wyrobów z miedzi) srebrem lub złotem. Służy również do pokrywania metalowych przedmiotów innym metalem. Dzięki temu procesowi można nadać mu właściwości, których pierwotny metal nie ma. Ochrona przed korozją, odporność na zużycie, smarność to tylko niektóre z takich właściwości, jakie można nadać metalowi.
Jaka jest różnica między galwanizacją a elektrolizą?
• Elektroliza to proces, w którym do rozbijania związków chemicznych wykorzystuje się stały prąd elektryczny. Galwanizacja to metoda powlekania elektrod jonami metali za pomocą prądu elektrycznego.
• Elektroliza jest podstawowym procesem zachodzącym w procesie galwanizacji.
