Ang electrolysis ay isang pangunahing proseso sa electrochemistry kung saan ang elektrikal na enerhiya ay ginagamit upang himukin ang isang hindi kusang reaksyong kemikal. Ang prosesong ito ay nagsasangkot ng paggamit ng electrolyte—isang substance na naglalaman ng mga libreng ion at maaaring mabulok ng kuryente. Ang electrolysis ay may malawak na hanay ng mga aplikasyon sa iba't ibang industriya, mula sa produksyon ng mga metal at gas hanggang sa paggamot ng wastewater.
Ang pagkuha ng mga metal mula sa kanilang mga ores at ang pagdadalisay ng mga hindi malinis na metal ay makabuluhang aplikasyon ng electrolysis. Sa electrolysis, ang isang direktang kasalukuyang (DC) ay dumaan sa isang electrolyte, na nagiging sanhi ng paglipat ng mga ion patungo sa mga electrodes at sumailalim sa mga reaksyon ng pagbabawas o oksihenasyon.
Halimbawa, sa pagkuha ng aluminyo mula sa bauxite ore, ang ore ay unang na-convert sa aluminum oxide ( \(Al_{2}O_{3}\) ). Ang aluminum oxide ay pagkatapos ay dissolved sa molten cryolite ( \(Na_{3}AlF_{6}\) ), na nagpapababa sa melting point ng mixture at nagpapataas ng conductivity nito. Ang electrolytic cell ay binubuo ng mga carbon electrodes, kung saan ang aluminyo ay nababawasan sa cathode upang bumuo ng purong aluminum metal, at ang oxygen ay ginawa sa anode.
Ang electroplating ay isang proseso kung saan ang isang manipis na layer ng metal ay idineposito sa ibabaw ng isang materyal. Ang pamamaraang ito ay malawakang ginagamit para sa mga layuning pampalamuti, proteksyon ng kaagnasan, at pagpapabuti ng mga katangian ng ibabaw ng mga bagay. Ang bagay na ilalagay ay nagsisilbing katod, at ang metal na idedeposito ay ginagamit bilang anode. Ang electrolyte solution ay naglalaman ng mga ions ng metal na ipapalubog. Kapag inilapat ang kuryente, ang mga ion ng metal mula sa solusyon ay nababawasan at nagdedeposito sa ibabaw ng katod, na bumubuo ng isang manipis na metal coating.
Ginagamit din ang electrolysis sa paggawa ng mga gas tulad ng hydrogen at oxygen. Kapag ang tubig ( \(H_{2}O\) ) ay sumailalim sa electrolysis, ito ay nabubulok sa hydrogen ( \(H_{2}\) ) gas sa cathode at oxygen ( \(O_{2}\) ) na gas sa ang anod. Ang prosesong ito ay maaaring kinakatawan ng equation:
\(2H_{2}O(l) \rightarrow 2H_{2}(g) + O_{2}(g)\)Ang pamamaraang ito ay partikular na mahalaga para sa paggawa ng high-purity hydrogen para sa pang-industriyang paggamit, tulad ng sa mga industriya ng petrolyo at kemikal.
Maaaring ilapat ang electrolysis sa paggamot ng wastewater upang alisin ang mga kontaminant. Ang proseso, na kilala bilang electrocoagulation, ay nagsasangkot ng pagpasa ng electrical current sa pamamagitan ng wastewater, na nagiging sanhi ng coagulation ng mga contaminant at ang kanilang kasunod na pag-alis mula sa tubig. Ito ay isang epektibong paraan para sa paggamot ng pang-industriya at munisipal na wastewater.
Ang mga baterya ay nag-iimbak ng elektrikal na enerhiya sa anyo ng kemikal na enerhiya, na maaaring ilabas kapag kinakailangan. Ang proseso ng muling pagkarga ng baterya ay nagsasangkot ng pagbabalik-tanaw sa mga kemikal na reaksyon na nagaganap sa panahon ng paggamit nito, na nakakamit sa pamamagitan ng electrolysis. Halimbawa, sa mga lead-acid na baterya, ang proseso ng recharging ay nagpapalit ng lead sulfate at tubig pabalik sa lead dioxide, lead, at sulfuric acid, na nagpapanumbalik sa orihinal na komposisyon ng baterya at ang kakayahan nitong makagawa ng kuryente.
Ginagamit ang electrolysis sa synthesis ng iba't ibang mahahalagang compound ng kemikal. Ang isang kapansin-pansing halimbawa ay ang proseso ng chloralkali, kung saan ang brine (sodium chloride solution) ay electrolyzed upang makagawa ng chlorine gas, sodium hydroxide, at hydrogen gas. Ang prosesong ito ay mahalaga para sa produksyon ng mga kemikal na ito, na may maraming mga aplikasyon sa mga industriya tulad ng tela, papel, at pagmamanupaktura ng detergent.
\(2NaCl(aq) + 2H_{2}O(l) \rightarrow Cl_{2}(g) + H_{2}(g) + 2NaOH(aq)\)Ang electrolysis ay isang maraming nalalaman na proseso na may malawak na saklaw ng mga aplikasyon sa pagkuha ng metal, electroplating, paggawa ng mga gas, wastewater treatment, pag-recharging ng baterya, at chemical synthesis. Ang kakayahang magmaneho ng mga hindi kusang reaksyong kemikal gamit ang elektrikal na enerhiya ay ginagawa itong napakahalaga sa parehong mga prosesong pang-industriya at siyentipikong pananaliksik. Ang pag-unawa sa mga prinsipyo at aplikasyon ng electrolysis ay nag-aambag sa mga pagbabago sa enerhiya, agham ng materyales, at proteksyon sa kapaligiran.
