1. 설정 :
* 전해질 : 이온을 함유하는 용액 또는 용융 물질 (하전 된 원자 또는 분자). 이것은 전기 전도도의 매체 역할을합니다.
* 전극 : 2 개의 전도성 물질 (일반적으로 금속)이 전해질에 담겨 있습니다. 그들은 전류가 들어가서 시스템을 떠나는 지점 역할을합니다.
* 직류 (DC) 전원 : 배터리 나 전원 공급 장치와 같은 전기 에너지 공급원은 한 방향으로 전자의 지속적인 흐름을 제공합니다.
2. 과정 :
* 전극 연결 : DC 전원은 전극에 연결됩니다. 하나의 전극은 양극 가됩니다 , 이는 양으로 하전되고 음으로 하전 된 이온 (음이온)을 끌어냅니다. 다른 전극은 캐소드 입니다 , 이는 부정적인 하전이며 양으로 하전 된 이온 (양이온)을 끌어냅니다.
* 전기 화학 반응 : 전류가 적용되면 다음이 발생합니다.
* 양극 : 음이온은 전자를 잃고 (산화) 중성 원자 또는 분자로 전환됩니다. 이들 원자 또는 분자는 가스로 방출되거나 전해질에 용해되거나 양극 자체에 증착 될 수있다.
* 음극 : 양이온은 전자를 얻고 (환원) 중성 원자 또는 분자로 전환된다. 이들 원자 또는 분자는 가스로 방출되거나 전해질에 용해되거나 음극에 증착 될 수있다.
* 이온 운동 : 전해질의 이온은 반대로 하전 된 전극을 향해 이동하여 전기 회로를 완성합니다.
3. 예 :
* 물의 전기 분해 : 물은 수소와 산소 가스로 분해됩니다.
* 양극 : 2H2O → O2 + 4H + + 4E-
* 음극 : 4H + + 4E- → 2H2
* 전기 도금 : 용액으로부터의 금속 이온은 전도성 표면에 증착된다 :
* 양극 : 금속 → 금속 이온 + 전자
* 음극 : 금속 이온 + 전자 → 금속
* 클로르 알칼리 과정 : 바닷물은 염소 가스, 수산화 나트륨 및 수소 가스를 생산하기 위해 전해됩니다.
* 양극 : 2CL- → CL2 + 2E-
* 음극 : 2H2O + 2E- → H2 + 2OH-
키 포인트 :
* 전기 분해에는 DC 전원이 필요합니다.
* 과정에는 산화 환원 반응 (산화 및 감소)이 포함됩니다.
* 전기 분해 생성물은 전해질의 유형과 사용 된 전극에 따라 다릅니다.
전기 분해에는 화학 물질, 금속 및 수소 연료의 생산을 포함한 많은 산업 응용 분야가 있습니다. 또한 폐수에서 오염 물질을 제거하여 환경 보호에 중요한 역할을합니다.
