Odpowiedzi

Najlepsza Odpowiedź!
2010-04-14T14:00:09+02:00
Elektroliza jest procesem utleniania i redukcji, w zdysocjowanym roztworze
(zwanym elektrolitem) pod wpływem przepływającego jednokierunkowego prądu elektrycznego. Na katodzie następuje redukcja dodatnio naładowanych kationów, na anodzi natomiast utlenianie ujemnie naładowanych anionów.
Elektrolitem nie zawsze jest roztwór wodny. Rozpuszczalnikiem powodującym dysocjację elektrolityczną mogą być inne ciecze, np. ciekły SO2, ciekły NH3.
Nie ma więc różnicy jaki będzie elektrolit: jeżeli przez niego przepływać będzie jednokierunkowy prąd elektryczny o odpowiednim natężeniu, to na elektrodach zachodzić będzie proces elektrolizy

Na skalę przemysłową metodą tą otrzymuje się glin, sód, lit i magnez, na które istnieje ogromne zapotrzebowanie (lekkie stopy, chemiczne źródła prądu). Pozostałe litewce i berylowce są produkowane na mniejszą skalę. Ponieważ z powodu bardzo ujemnych wartości potencjałów standardowych litowców i berylowców nie można katodowo wydzielić w postaci czystej z roztworów wodnych tych metali, ma tutaj zastosowanie elektroliza stopionych soli i tlenków.

Przykładem jest produkcja glinu. Proces produkcji glinu składa się z dwu zasadniczych etapów.

Pierwszy to otrzymanie czystego Al2O3 z surowców mineralnych, głównie boksytów, stanowiących mieszaninę hydratów tlenków glinu znacznie zanieczyszczonych tlenkami żelaza, krzemionką oraz dwutlenkiem tytanu. procesy otrzymywania Al2O3 polegają ogólnie na ługowaniu rudy, na gorąco i pod ciśnieniem, roztworem wodorotlenku sodu. Amfoteryczny Al2O3 ulega rozpuszczeniu, a następnie strąceniu Al(OH)3 z otrzymanego roztworu glinianu sodu.
Al(OH)3 kalcynuje się w temp. 1250oC otrzymując Al2O3.

Drugi etap to elektroliza, jednak z uwagi na bardzo wysoką temperaturę topnienia Al2O3, elektrolizie poddaje się stopy zawierające 4-6% Al2O3, 86 - 88% 3NaF*AlF3 (kriolit) i 8 - 11% CaF2 (fluoryt) o znacznie niższej temperaturze topnienia (ok. 1000oC)

Na katodzie przebiega proces

Al3+ + 3e --> Al(c)

Na anodzie wydziela sie tlen

2O2- - 4e --> O2(g)

który spala materiał anody do CO2. Ponieważ temperatura procesu jest znacznie wyższa od temperatuty topnienia glinu, więc na dnie elektrolizera gromadzi się ciekły metal, który jest okresowo odprowadzany, a na jego miejsce są dodawane odpowiednie ilości Al2O3.

Magnez otrzymuje się przez elektrolizę stopionego MgCl2. Zródłem chlorku magnezu są naturalne solanki, woda morska, karnalit (KCl*MgCl2*6H2O) lub dolomit (CaCO3*MgCO3). Po przeróbce chemicznej surowców otrzymuje się uwodniony MgCl2, którym zasila się elektrolizery.

Proces jest prowadzony w temperaturze ok. 700oC, która jest wyższa od temperatury topnienia magnezu. Ciekły magnez, mający gestość mniejszą niż gęstość elektrolitu, zbiera się na jego powierzchni. na anodzie wydziela się równoważna ilość chloru.

W podobny sposób, otrzymuje się sód i lit.

4 3 4