Electroliza reprezinta procesul chimic de descompunere a unui electrolit (compus chimic care, dizolvat intr-un lichid sau in stare topita se disociaza in ioni, devenind bun conducator de electricitate) cu ajutorul curentului electric. Electroliza este un proces studiat de electrochimie. Electrochimia se ocupa cu relatia dintre curentul electric si reactiile chimice si cu transformarea mutuala a energiei chimice si a celei electrice. In sensul cel mai general, electrochimia reprezinta studiul reactiilor chimice care produc efecte electrice si al fenomenelor chimice care sunt cauzate de actiunea curentului. Cei mai multi compusi anorganici si cativa compusi organici, topiti sau dizolvati in apa sau alte substante lichide, se prezinta sub forma de ioni, ale caror molecule sunt disociate in componente incarcate pozitiv si negativ, care au proprietatea de a conduce curentul electric. Solutia sau compusul topit se numeste electrolit. Daca o pereche de electrozi este plasata in solutia unui electrolit si o sursa de curent este plasata intre ei, ionii pozitivi ai solutiei se muta catre electrodul negativ (anod), iar ionii negativi catre electrodul pozitiv (catod). Cand ajung la electrozi, ionii ionii pot castiga sau pierde electroni, putandu-se transforma in atomi neutri sau molecule.
Cantitatea de material de la fiecare electrod cand curentul electric trece prin electrolit depinde de anumite legi descoperite de chimistul si fizicianul englez Michael Faraday, numite legile electrolizei.
Prima lege a electrolizei: Cantitatea de substanta transformata la fiecare electrod este direct proportionala cu cantitatea de electricitate ce trece prin electrolit.
A doua lege a electrolizei: Masa substantelor transformate este direct proportionala cu masa lor echivalenta (masa atomica a elementului impartit la valenta lui).
Electroliza este un proces endoenergetic, nespontan, deoarece are loc un consum de energie.
Energia necesara electrolizei provine din energie electrica, deci la electroliza are loc transformarea energiei electrice in energie chimica.
UTILIZARILE ELECTROLIZEI
# Electroliza este baza a numeroase procese extractive si manufacturale din industria moderna. Hidroxidul de sodiu (soda caustica), o substanta chimica importanta in fabricarea hartiei, matasei artificiale, filmelor pentru aparatele de fotografiat, este produs prin electroliza clorurii de sodiu (sare de bucatarie) in apa.
# Prin electroliza se pot obtine metale, nemetale si substante compuse. Obtinerea NaOH, H2, F2, Cl2, Na, Al, Ca se face industrial.
# O importanta utilizare a electrolizei este in cuptoarele electrice, folosite la rafinarea unor metale precum aluminiul, magneziul si sodiul. In aceste cuptoare, rezistenta unei cantitati de saruri metalice este folosita pentru a incalzi cantitatea respectiva pana cand se topeste si se ionizeaza. Rafinarea metalelor se face daca se leaga lingoul de metal brut la polul (+) al sursei, deci cu rol de anod, iar metalul rafinat se depune la catod. Acest tip de electroliza este o electroliza cu anozi activi, deoarece acestia se consuma in procesul chimic (electrorafinarea metalelor).
# Electroliza este de asemenea folosita in rafinarea plumbului, cositorului, cuprului, aurului si argintului. Avantajul extragerii sau rafinarii metalului prin procedee electrolitice este ca metalul astfel obtinut are un grad de puritate mult mai ridicat decat daca ar fi fost obtinut prin alte procedee industriale.
# Galvanizarea ( acoperirea unei piese metalice cu un strat subtire de zinc pentru a o face mai rezistenta la coroziune) este o aplicatie a depunerii electrolitice. Se pot face depuneri metalice pe diferite obiecte, in scopul protejarii lor de fenomenul coroziunii, dar si de a obtine obiecte acoperite cu metale nobile: placarea cu aur a obiectelor de podoaba, argintarea tacamurilor si obiectelor de uz casnic. Procesul tehnologic se numeste galvanostegie. Obiectul pe care se face depunerea metalica se asaza la polul negativ al sursei, deci va fi chiar catodul.
# Prin electroliza se pot obtine unele obiecte prin confectionarea unui mulaj care se asaza de asemenea la catod. Pe mulajul respectiv se depune metal. Se scoate apoi mulajul, iar forma metalica se va utiliza sub forma de matrita pentru obtinerea altor obiecte: CD-uri, medalii , monede. Acest procedeu electrolitic este cunoscut sub numele de galvanoplastie.
# Recente descoperiri in electrochimie includ dezvoltarea a noi tehnici pentru plasarea straturilor de material pe electrozi pentru a creste eficienta si rezistenta acestora.
