ELEKTROLIZA to uszeregowana wędrówka jonów do elektrod pod wpływem prądu elektrycznego, połączona z procesami rozładowania jonów i reakcjami wtórnymi na elektrodach. W elektrolizie występują na katodzie procesy redukcji.
2H3O+ + 2e- 2H20 +H2
Cu2+ = 2e- Cu
W obszarze anodowym przebiegają procesy utleniania:
2Cl- Cl2+ + 2e-
Anodowe „roztwarzanie” metali przy ich rafinacji np..:
Ag Ag+ + e- lub Cu Cu2+ + 2e-
Ilościowe zależności przemiany energii elektrycznej w chemiczną podczas elektrolizy ujmują praw Faradaya. Pierwsze prawo mówi, że masa produktu (m) wydzielonego na elektrodzie w czasie elektrolizy jest proporcjonalna do wielkości ładunku przeniesionego przez elektrolit. m=k*Q
m - masa produktu, k - równoważnik elektrochemiczny, Q - ładunek wymieniony między elektrodą i roztworem.
Równoważnik elektrochemiczny równy jest liczbie gramów substancji wydzielonej lub rozpuszczonej podczas przepływu jednego Coulomba ładunku elektrycznego
![]()
M - masa atomowa, z - wartość jonu, F - stała Faradaja
Ponieważ Q=i*t
Gdzie: i - natężenie prądu, t - czas.
Ilość elektryczności, która przepłynie podczas elektrolizy jest równa iloczynowi natężenia prądu i czasu trwania procesu
m=k*i*t roawinięte równanie Faradaya.
II prawo Faradaya mówi że ta sama ilość elektryczności przepływając przez różne elektrolidy wydzieli na elektrodach masy substancji proporcjonalne do ich równoważników elektochemicznych
![]()
Zasilając elektrolizer wzrastającym napięciem prądu stałego można stwierdzić wzrost natężenia prądu i początek wydzielenia prądów elektrolizy. Następuje to po przekroczeniu tzw. Potencjału rozkładowego (Er) danego elektrolitu, czyli najmniejszego napięcia niezbędnego do rozkładu elektrolitu podczas elektrolizy. Na wartość tego potencjału składa się: potencjał anodowy (Ean), potencjał katodowy (Ekat) , ir - rezystancja wszystkich elementów układu
n - nadnapięcie, które jest niezbędne do nadania procesom elektrodowym praktycznej szybkości (zależy ona od rodzaju elektrolitu materiału i powierzchni elektrody, od gęstości prądu i temp.) Erokł=Ekatody+Ean+nkat+ir