इलेक्ट्रोलिसिस इलेक्ट्रोकेमिस्ट्रीमा एक आधारभूत प्रक्रिया हो जहाँ विद्युत ऊर्जा गैर-स्वस्फूर्त रासायनिक प्रतिक्रिया चलाउन प्रयोग गरिन्छ। यो प्रक्रियामा इलेक्ट्रोलाइटको प्रयोग समावेश छ - एक पदार्थ जसमा मुक्त आयनहरू छन् र बिजुलीद्वारा विघटन गर्न सकिन्छ। धातु र ग्यासको उत्पादनदेखि लिएर फोहोर पानीको उपचारसम्म विभिन्न उद्योगहरूमा इलेक्ट्रोलिसिसको व्यापक दायरा छ।
तिनीहरूको अयस्कबाट धातुहरूको निकासी र अशुद्ध धातुहरूको परिष्करण इलेक्ट्रोलाइसिसको महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोगहरू हुन्। इलेक्ट्रोलाइसिसमा, एक प्रत्यक्ष प्रवाह (DC) एक इलेक्ट्रोलाइट मार्फत पारित गरिन्छ, जसको कारण आयनहरू इलेक्ट्रोडहरू तर्फ जान्छन् र घटाउने वा ओक्सीकरण प्रतिक्रियाहरू गुजर्छन्।
उदाहरणका लागि, बक्साइट अयस्कबाट एल्युमिनियम निकाल्दा, अयस्कलाई पहिले एल्युमिनियम अक्साइड ( \(Al_{2}O_{3}\) ) मा परिणत गरिन्छ। त्यसपछि एल्युमिनियम अक्साइड पग्लिएको क्रियोलाइट ( \(Na_{3}AlF_{6}\) मा घुलनशील हुन्छ, जसले मिश्रणको पिघलने बिन्दुलाई कम गर्छ र यसको चालकता बढाउँछ। इलेक्ट्रोलाइटिक सेलमा कार्बन इलेक्ट्रोडहरू हुन्छन्, जहाँ क्याथोडमा एल्युमिनियमलाई शुद्ध एल्युमिनियम धातु बनाउनको लागि घटाइन्छ, र एनोडमा अक्सिजन उत्पादन गरिन्छ।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग एक प्रक्रिया हो जहाँ धातुको पातलो तह सामग्रीको सतहमा जम्मा गरिन्छ। यो विधि व्यापक रूपमा सजावटी उद्देश्य, जंग सुरक्षा, र वस्तुहरूको सतह गुण सुधार गर्न प्रयोग गरिन्छ। प्लेटेड गर्न को लागी वस्तु क्याथोड को रूप मा कार्य गर्दछ, र जम्मा गर्न को लागी धातु को एनोड को रूप मा प्रयोग गरिन्छ। इलेक्ट्रोलाइट समाधानले प्लेट गर्न धातुको आयनहरू समावेश गर्दछ। जब बिजुली लागू हुन्छ, समाधानबाट धातु आयनहरू कम हुन्छन् र क्याथोडको सतहमा जम्मा हुन्छन्, पातलो धातु कोटिंग बनाउँछन्।
हाइड्रोजन र अक्सिजन जस्ता ग्यासहरूको उत्पादनमा पनि इलेक्ट्रोलिसिस प्रयोग गरिन्छ। जब पानी ( \(H_{2}O\) ) इलेक्ट्रोलाइसिसको अधीनमा हुन्छ, यो क्याथोडमा हाइड्रोजन ( \(H_{2}\) ) ग्यास र अक्सिजन ( \(O_{2}\) ) ग्यासमा विघटन हुन्छ। एनोड। यो प्रक्रिया समीकरण द्वारा प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ:
\(2H_{2}O(l) \rightarrow 2H_{2}(g) + O_{2}(g)\)यो विधि विशेष गरी पेट्रोलियम र रासायनिक उद्योगहरूमा औद्योगिक प्रयोगको लागि उच्च-शुद्धता हाइड्रोजन उत्पादन गर्न महत्त्वपूर्ण छ।
फोहोर पानीको उपचारमा दूषित पदार्थहरू हटाउन इलेक्ट्रोलिसिस लागू गर्न सकिन्छ। इलेक्ट्रोकोएगुलेसन भनेर चिनिने प्रक्रियामा फोहोर पानीको माध्यमबाट विद्युतीय प्रवाह प्रवाह हुन्छ, जसले गर्दा दूषित पदार्थहरू जम्मा हुन्छन् र तिनीहरूलाई पानीबाट हटाइन्छ। यो औद्योगिक र नगरपालिका फोहोर पानी को उपचार को लागी एक प्रभावकारी तरीका हो।
ब्याट्रीहरूले रासायनिक ऊर्जाको रूपमा विद्युतीय ऊर्जा भण्डार गर्दछ, जुन आवश्यक पर्दा जारी गर्न सकिन्छ। ब्याट्री रिचार्ज गर्ने प्रक्रियामा यसको प्रयोगको क्रममा हुने रासायनिक प्रतिक्रियाहरूलाई उल्टाउने समावेश छ, जुन इलेक्ट्रोलाइसिस मार्फत प्राप्त हुन्छ। उदाहरणका लागि, लीड-एसिड ब्याट्रीहरूमा, रिचार्जिङ प्रक्रियाले लेड सल्फेट र पानीलाई लेड डाइअक्साइड, सीसा, र सल्फ्यूरिक एसिडमा बदल्छ, ब्याट्रीको मूल संरचना र बिजुली उत्पादन गर्ने क्षमतालाई पुनर्स्थापित गर्छ।
इलेक्ट्रोलिसिस विभिन्न महत्त्वपूर्ण रासायनिक यौगिकहरूको संश्लेषणमा प्रयोग गरिन्छ। एउटा उल्लेखनीय उदाहरण क्लोराल्काली प्रक्रिया हो, जहाँ ब्राइन (सोडियम क्लोराइड घोल) लाई क्लोरीन ग्याँस, सोडियम हाइड्रोक्साइड र हाइड्रोजन ग्यास उत्पादन गर्न इलेक्ट्रोलाइज गरिन्छ। यो प्रक्रिया यी रसायनहरूको उत्पादनको लागि महत्त्वपूर्ण छ, जसमा कपडा, कागज, र डिटर्जेंट निर्माण जस्ता उद्योगहरूमा धेरै अनुप्रयोगहरू छन्।
\(2NaCl(aq) + 2H_{2}O(l) \rightarrow Cl_{2}(g) + H_{2}(g) + 2NaOH(aq)\)इलेक्ट्रोलिसिस एक बहुमुखी प्रक्रिया हो जसमा धातु निकासी, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, ग्याँसहरूको उत्पादन, फोहोर पानी प्रशोधन, ब्याट्री रिचार्जिङ, र रासायनिक संश्लेषणमा व्यापक दायराका अनुप्रयोगहरू छन्। विद्युतीय ऊर्जा प्रयोग गरेर गैर-स्वस्फूर्त रासायनिक प्रतिक्रियाहरू चलाउने क्षमताले यसलाई औद्योगिक प्रक्रिया र वैज्ञानिक अनुसन्धान दुवैमा अमूल्य बनाउँछ। इलेक्ट्रोलाइसिसका सिद्धान्तहरू र अनुप्रयोगहरू बुझ्दा ऊर्जा, सामग्री विज्ञान, र वातावरण संरक्षणमा आविष्कारहरूमा योगदान हुन्छ।
