خلايا التحليل الكهربائي
محتويات
الكهرباء
الكهرباء مجموعة من الظواهر الفيزيائية المرتبطة بوجود شحنة كهربائية، حيث أن هناك الكثير من الظواهر المرتبطة بالكهرباء بما فيهم البرق والكهرباء السكونية والتدفئة الكهربائية وغيرها الكثير. إن وجود شحنة كهربائية موجبة أو سالبة يخلق مجال كهربائية، حيث إن حركة الشحنات الكهربائية معروفة باسم التيار الكهربائي تُنتج الطاقة الكهربائية إلى كيميائية أو العكس، وتتكون هذه الخلية عادةً من موصلين معدنيين أو إلكترونيين، أي أنها أقطاب كهربائية معزولة عن بعضها البعض ومتصلة مع المنحل بالكهرباء وعادةً ما يكون مركبًا أيونيًا مُذابًا أو مُنصهرًا ويتم توصيل الأقطاب الكهربائية بمصدر للتيار الكهربائي المباشر أحدهما مشحون بشحنة سالبة والآخر مشحون بشحنة موجبة، حيث تُهاجر الأيونات الموجبة في الإلكتروليت إلى القطب السالب وهو الكاثود، وهناك تتحد مع إلكترون واحد أو أكثر وتفقد جزءًا أو كلًا من شحنتها وتُصبح أيونات موجبة جديدة ذات شحنة منخفضة أو ذرات أو جزيئات محايدة، وفي الوقت نفسه تُهاجر الأيونات السالبة إلى القطب الموجب وهو الأنود وتنقل إلكترونًا واحدًا أو أكثر إليه وتُصبح أيضًا أيونات جديدة أو جزيئات محايدة، وتأثير كلا العمليتين هو نقل الإلكترونات من الأيونات السالبة إلى الأيونات الموجبة، ومثال على ذلك التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم وغاز الكلور وأيضًا التحليل الكهربائي لإنتاج المعادن أو طليها وإنتاج الصودا الكاوية.[٢]
مبدأ عمل خلايا التحليل الكهربائي
توفر البطارية مصدرًا للطاقة الكهربائية، حيث تدفع الإلكترونات إلى الكاثود وتجعله سالبًا، ويتم سحب الإلكترونات أيضًا من الأنود مما يجعلها موجبة الشحنة، وبمجرد حدوث ذلك يتم تنشيط الإلكترونات، حيث أن الإلكترونات تدخل عبر الكاثود وتخرج عبر الأنود.
كيفية استخدام عملية التحليل الكهربائي في إنتاج المعادن
يمكن استخدام عملية التحليل الكهربائي لإنتاج المواد الصلبة المعدنية وهو أمر مفيد جدًا في الطلاء الكهربائي وتنقية المعادن المختلفة، ويتطلب التحليل الكهربائي قطبين مشحونين بشكل معاكس أحدهم الكاثود والآخر الأنود ويرتبط هذان القطبان بمصدر طاقة خارجي، وعند إنتاج المعادن من خلال عملية التحليل الكهربائي سوف تتشكل طبقة المعدن على الكاثود، حيث أن المعدن الصلب أو المنصهر سيظهر عندما يكتسب أيون فلز موجب الشحنة بعض من الإلكترونات وبهذا يُصبح له شحنة محايدة، وتوجد أيونات المعادن الموجبة في المحلول الكهربائي حيث يمكنها تشكيل معدن صلب أو منصهر على الكاثود عندما يتم تطبيق التيار الكهربائي على الجهاز، وعلى سبيل المثال في عملية تنقية التحليل الكهربائي للألمنيوم سيتم تقليل أيونات الألمنيوم من المنحل بالكهرباء في كاثود مكونًا ألمنيوم نقي للغاية.[٥]المراجع[+]
- ↑ " What is the definition of electricity?", www.quora.com, Retrieved 16-07-209.
- ↑ "electrolytic cell", www.britannica.com, Retrieved 17-07-2019. Edited.
- ↑ "Electrolytic Cells", study.com, Retrieved 17-07-2019. Edited.
- ↑ "What is the difference between electrolytic and galvanic cell", www.quora.com, Retrieved 17-07-2019. Edited.
- ↑ "Describe the Process of Electrolysis in the Production of Metals", sciencing.com, Retrieved 17-07-2019. Edited.
