Elektroliz elektrokimyodagi asosiy jarayon bo'lib, unda elektr energiyasi o'z-o'zidan bo'lmagan kimyoviy reaktsiyani boshlash uchun ishlatiladi. Bu jarayon elektrolitdan foydalanishni o'z ichiga oladi - erkin ionlarni o'z ichiga olgan va elektr toki bilan parchalanishi mumkin bo'lgan modda. Elektroliz sanoatning turli sohalarida, metallar va gazlarni ishlab chiqarishdan tortib oqava suvlarni tozalashgacha keng qo'llaniladi.
Ularning rudalaridan metallarni olish va nopok metallarni tozalash elektrolizning muhim qo'llanilishi hisoblanadi. Elektrolizda to'g'ridan-to'g'ri oqim (DC) elektrolit orqali o'tadi, bu ionlarning elektrodlar tomon harakatlanishiga va qaytarilish yoki oksidlanish reaktsiyalariga olib keladi.
Masalan, boksit rudasidan alyuminiy olishda ruda avval alyuminiy oksidiga ( \(Al_{2}O_{3}\) ) aylanadi. Keyin alyuminiy oksidi eritilgan kriolitda ( \(Na_{3}AlF_{6}\) eritiladi, bu aralashmaning erish nuqtasini pasaytiradi va uning o'tkazuvchanligini oshiradi. Elektrolitik hujayra uglerod elektrodlaridan iborat bo'lib, alyuminiy katodda sof alyuminiy metallni hosil qilish uchun qaytariladi va anodda kislorod ishlab chiqariladi.
Elektrokaplama - bu material yuzasiga yupqa metall qatlami yotqizilgan jarayon. Bu usul dekorativ maqsadlarda, korroziyadan himoya qilish va ob'ektlarning sirt xususiyatlarini yaxshilash uchun keng qo'llaniladi. Qoplanadigan ob'ekt katod rolini o'ynaydi va cho'ktiriladigan metall anod sifatida ishlatiladi. Elektrolit eritmasida qoplanadigan metallning ionlari mavjud. Elektr toki qo'llanilganda eritmadagi metall ionlari kamayadi va katod yuzasiga to'planib, yupqa metall qoplama hosil qiladi.
Elektroliz vodorod va kislorod kabi gazlarni ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi. Suv ( \(H_{2}O\) ) elektrolizga duchor boʻlganda, u katodda vodorod ( \(H_{2}\) ) gaziga va kislorodga ( \(O_{2}\) ) ga parchalanadi. anod. Bu jarayonni quyidagi tenglama bilan ifodalash mumkin:
\(2H_{2}O(l) \rightarrow 2H_{2}(g) + O_{2}(g)\)Bu usul neft va kimyo sanoati kabi sanoatda foydalanish uchun yuqori toza vodorod ishlab chiqarish uchun ayniqsa muhimdir.
Ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun oqava suvlarni tozalashda elektrolizni qo'llash mumkin. Elektrokoagulyatsiya deb ataladigan jarayon elektr tokini oqava suv orqali o'tkazishni o'z ichiga oladi, bu ifloslantiruvchi moddalarning koagulyatsiyasiga va keyinchalik ularni suvdan olib tashlashga olib keladi. Bu sanoat va kommunal oqava suvlarni tozalashning samarali usuli hisoblanadi.
Batareyalar elektr energiyasini kimyoviy energiya shaklida saqlaydi, kerak bo'lganda uni chiqarish mumkin. Batareyani qayta zaryadlash jarayoni elektroliz orqali erishiladigan, uni ishlatish jarayonida yuzaga keladigan kimyoviy reaktsiyalarni teskari o'zgartirishni o'z ichiga oladi. Misol uchun, qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlarda qayta zaryadlash jarayoni qo'rg'oshin sulfat va suvni yana qo'rg'oshin dioksidi, qo'rg'oshin va sulfat kislotaga aylantiradi, batareyaning asl tarkibini va elektr energiyasini ishlab chiqarish qobiliyatini tiklaydi.
Elektroliz turli xil muhim kimyoviy birikmalarni sintez qilishda qo'llaniladi. Diqqatga sazovor misollardan biri xloralkali jarayon bo'lib, sho'r suv (natriy xlorid eritmasi) xlor gazi, natriy gidroksid va vodorod gazini ishlab chiqarish uchun elektrolizlanadi. Ushbu jarayon to'qimachilik, qog'oz va yuvish vositalarini ishlab chiqarish kabi ko'plab sohalarda qo'llaniladigan ushbu kimyoviy moddalarni ishlab chiqarish uchun juda muhimdir.
\(2NaCl(aq) + 2H_{2}O(l) \rightarrow Cl_{2}(g) + H_{2}(g) + 2NaOH(aq)\)Elektroliz - bu ko'p qirrali jarayon bo'lib, metall qazib olish, elektrokaplama, gazlarni ishlab chiqarish, oqava suvlarni tozalash, batareyalarni qayta zaryadlash va kimyoviy sintezda keng qo'llaniladi. Uning elektr energiyasidan foydalangan holda o'z-o'zidan bo'lmagan kimyoviy reaktsiyalarni boshqarish qobiliyati uni sanoat jarayonlarida ham, ilmiy tadqiqotlarda ham bebaho qiladi. Elektrolizning tamoyillari va qo'llanilishini tushunish energiya, materialshunoslik va atrof-muhitni muhofaza qilish sohasidagi innovatsiyalarga yordam beradi.
