Elektroliz, elektrik enerjisinin kortəbii olmayan kimyəvi reaksiyanı idarə etmək üçün istifadə edildiyi elektrokimyada əsas prosesdir. Bu proses elektrolitin istifadəsini nəzərdə tutur - sərbəst ionları ehtiva edən və elektriklə parçalana bilən bir maddə. Elektroliz metalların və qazların istehsalından tutmuş tullantı sularının təmizlənməsinə qədər müxtəlif sənaye sahələrində geniş tətbiq sahəsinə malikdir.
Onların filizlərindən metalların çıxarılması və natəmiz metalların təmizlənməsi elektrolizin əhəmiyyətli tətbiqləridir. Elektroliz zamanı birbaşa cərəyan (DC) elektrolitdən keçir və ionların elektrodlara doğru hərəkət etməsinə və reduksiya və ya oksidləşmə reaksiyalarına səbəb olur.
Məsələn, boksit filizindən alüminiumun çıxarılması zamanı filiz əvvəlcə alüminium oksidinə çevrilir ( \(Al_{2}O_{3}\) ). Alüminium oksid daha sonra ərinmiş kriolitdə ( \(Na_{3}AlF_{6}\) həll edilir, bu da qarışığın ərimə nöqtəsini aşağı salır və keçiriciliyini artırır. Elektrolitik hüceyrə karbon elektrodlarından ibarətdir, burada alüminium katodda azaldılır və saf alüminium metal əmələ gəlir və anodda oksigen istehsal olunur.
Elektrokaplama, materialın səthinə nazik bir metal təbəqəsinin çökdüyü bir prosesdir. Bu üsul dekorativ məqsədlər, korroziyadan qorunmaq və obyektlərin səth xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün geniş istifadə olunur. Kaplanacaq obyekt katod rolunu oynayır və çökdürüləcək metal anod kimi istifadə olunur. Elektrolit məhlulunda örtüləcək metalın ionları var. Elektrik tətbiq edildikdə, məhluldan olan metal ionları azalır və katodun səthinə çökərək nazik metal örtük əmələ gətirir.
Elektroliz hidrogen və oksigen kimi qazların istehsalında da istifadə olunur. Su ( \(H_{2}O\) ) elektrolizə məruz qaldıqda, katodda hidrogen ( \(H_{2}\) ) qazına və oksigen ( \(O_{2}\) ) qazına parçalanır. anod. Bu prosesi tənliklə təmsil etmək olar:
\(2H_{2}O(l) \rightarrow 2H_{2}(g) + O_{2}(g)\)Bu üsul neft və kimya sənayesi kimi sənaye istifadəsi üçün yüksək saflıqda hidrogenin istehsalı üçün xüsusilə vacibdir.
Çirkləndiriciləri təmizləmək üçün çirkab suların təmizlənməsində elektroliz tətbiq oluna bilər. Elektrokoaqulyasiya kimi tanınan proses, çirkləndiricilərin laxtalanmasına və sonradan onların sudan çıxarılmasına səbəb olan tullantı sularından elektrik cərəyanının keçməsini nəzərdə tutur. Sənaye və məişət tullantı sularının təmizlənməsi üçün effektiv üsuldur.
Batareyalar elektrik enerjisini kimyəvi enerji şəklində saxlayır və lazım olduqda sərbəst buraxıla bilər. Akkumulyatorun doldurulması prosesi onun istifadəsi zamanı baş verən kimyəvi reaksiyaların geri qaytarılmasını nəzərdə tutur ki, bu da elektroliz vasitəsilə əldə edilir. Məsələn, qurğuşun-turşu akkumulyatorlarında təkrar doldurulma prosesi qurğuşun sulfat və suyu yenidən qurğuşun dioksid, qurğuşun və sulfat turşusuna çevirir, batareyanın orijinal tərkibini və elektrik enerjisi istehsal etmək qabiliyyətini bərpa edir.
Elektroliz müxtəlif mühüm kimyəvi birləşmələrin sintezində istifadə olunur. Diqqətəlayiq bir nümunə, xlor qazı, natrium hidroksid və hidrogen qazı istehsal etmək üçün duzlu suyun (natrium xlorid məhlulu) elektroliz edildiyi xloralkali prosesidir. Bu proses tekstil, kağız və yuyucu vasitə istehsalı kimi sənaye sahələrində çoxsaylı tətbiqləri olan bu kimyəvi maddələrin istehsalı üçün çox vacibdir.
\(2NaCl(aq) + 2H_{2}O(l) \rightarrow Cl_{2}(g) + H_{2}(g) + 2NaOH(aq)\)Elektroliz metal hasilatı, elektrokaplama, qazların istehsalı, çirkab suların təmizlənməsi, batareyanın doldurulması və kimyəvi sintezdə geniş tətbiqi olan çox yönlü bir prosesdir. Onun elektrik enerjisindən istifadə edərək qeyri-kortəbii kimyəvi reaksiyaları idarə etmək qabiliyyəti onu həm sənaye proseslərində, həm də elmi tədqiqatlarda əvəzolunmaz edir. Elektrolizin prinsiplərini və tətbiqlərini başa düşmək enerji, materialşünaslıq və ətraf mühitin mühafizəsi sahəsində yeniliklərə kömək edir.
