Electroliza

Electroliza este descompunerea unei substante chimice aflate in solutie sau in stare topita ( electrolit), cu ajutorul curentului electric. Ea este un proces invers fata de pila, care furnizeaza energie electrica prin intermediul reactiilor electrochimice care se produc in ea. Celula de electroliza este sediul unor procese de oxidoreducere ( adica reactia formata dintr-o reactie de oxidare si o reactie de reducere, care au loc concomitent, datorita unui transfer de electroni intre substanta care se oxideaza si substanta care se reduce) ce au loc sub efectul unui curent produs de un generator exterior.
Celula de electroliza contine neaparat un mediu conductor ( electrolitul solvit - solutie sau topit), in care sunt introdusi doi electrozi, catodul si anodul. Catodul constituie sursa de electroni si este in consecinta sediul reactiilor de reducere. Invers, anodul capteaza acesti electroni si are proprietati oxidante fata de mediu. Solutia conductoare contine purtatori de sarcina, numiti cationi, daca sarcina lor este pozitiva, si anioni, in cazul invers. Sub efectul campului electric produs de curentul de electroliza, ionii ( cationii si anionii) tind sa migreze: cationii spre catod si anionii spre anod ( aceasta proprietate a servit la definirea lor).
In timpul electrolizei are loc un transfer de substanta din masa electrolitului catre electrozi, proces care se produce prin difuzie ( patrundere a moleculelor catre electrozi, proces care se produce prin difuzie ( patrundere a moleculelor unui corp in masa altui corp) si convectie ( aici, cu sensul de deplasare a particulelor - eventual incarcate electric - ale unui fluid). Asa cum a aratat inca Michael Faraday ( 1791-1867), care a stabilit si legea respectiva, prin electroliza nu se produc transformari chimice decat la suprafata electrozilor. Pe ei se poate depune sau nu ( in functie de natura electrolitului) substanta. Electroliza are foarte multe aplicatii in metalurgie. Cea mai raspandita este obtinerea electrolitica a cuprului si a aluminiului. Cuprul, care se obtine prin topirea minereului, este de obicei amestecat cu niste sulfuri. Din acest fel de cupru se confectioneaza anodul; ca electrolit serveste o solutie de acid sulfuric, pe catod depunandu-se cuprul absolut pur. Aluminiul este obtinut in intregime prin electroliza sarurilor lui topite. In acest caz, consumul de energie electrica este foarte mare. O alta aplicatie este galvanoplastia. Un obiect sau un model al lui , din ceara ori material plastic, este acoperit cu grafit, pentru a conduce curentul electric. Acest obiect serveste drept catod pentru electroliza sulfatului de cupru, ca anod servind o placa de cupru. Pe model se depune un strat de cupru, a carui grosime depinde de durata electrolizei. Acest strat poate fi desprins de model. Pe acelasi principiu se bazeaza nichelarea.
In sfarsit, mai pomenim ca electroliza se utilizeaza la obtinerea clorului, hidrogenului, a unor straturi subtiri, izolatoare etc...