نقدم لك اليوم عزيزي القارئ بحثًا حول التحليل الكهربائي، إذ يُعد التحليل الكهربائي حالةً من حالات الكيمياء التحليلية، حيث يتم من خلاله دراسة تحليل العناصر الكيميائية باستخدام الجهد الكهربائي أو ما يعرف بالفولتية، ويتم أيضًا قياس التيار الكهربائي المار بالأمبير من خلال خلية كهروكيميائية تحتوي على محلول هذه العناصر الكيميائية.
يتحدث هذا المقال عن كيفية قياس قدرة العناصر الكيميائية على التوصيل الكهربي، حيث يتم وضعها على أقطاب داخل وعاء يسمى الخلية الكهروكيميائية في محلول، ثم يتم توصيلها بالأجهزة الكهربائية لقياس التيار الكهربائي والجهد الكهربائي الناتج من هذه العملية، كما يمكن قياس الموصلية الكهربائية لبعض العناصر. ولمعرفة المزيد عن التحليل الكهربائي، يجب البقاء معنا في الموسوعة.
بحث عن التحليل الكهربائي
يتضمن التحليل الكهربي عملية كيميائية تتضمن مرور تيار كهربي خلال سائل، وإذا كان هذا السائل هو الماء، فإنه يتم فصل محتوياته إلى أكسجين وهيدروجين، وإذا كان المحلول يحتوي على فلز، فإن التحليل الكهربي يؤدي إلى تفكيك المحلول وترسيب الفلز .
يعتبر التحليل الكهربائي عملية مهمة لتغليف بعض المواد بأغلفة فلزية أو لتنقية بعض الفلزات .
تطبيقات على التحليل الكهربائي
يلعب التحليل الكهربائي دورًا مهمًا في عملية الصناعة، حيث يتم إنتاج فلز الصوديوم بتحليل كلوريد الصوديوم المنصهر، كما يتم إنتاج غاز الكلور في نفس العملية من الأنود، ويتم استخدام عنصر الصوديوم وغاز الكلور في العديد من الصناعات الهامة .
يتم إنتاج هيدروكسيد الصوديوم (الصودا الكاوية) خلال عملية التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم .
- الألومنيوم : يتم الحصول على الألومنيوم عن طريق تحليل الألومنيوم الذائب في المعدن الكربوليت المنصهر بالتحليل الكهربائي .
- النحاس: يتم الحصول على النحاس النقي من خلال عملية التحليل الكهربائي، حيث يستخدم الأنود والكاثود من نحاس نقي، ويتم ترسيب الشوائب على الكاثود حتى يصل نقاء النحاس إلى 99.9%
- الطلاء الكهربي: يتم استخدام التحليل الكهربائي لطلاء بعض الفلزات بأنواع أخرى، سواء لحمايتها من الصدأ أو لأغراض زخرفية .
- يتم طلاء المعدن بمعدن آخر باستخدام الخلية الإلكتروليتية .
- الأنود هو القطب الموجب ويتم صنعه من المعدن الذي يتم تطبيقه عليه الطلاء .
- يشير المصطلح `الكاثود` إلى القطب السالب المراد طلاؤه بالفلز .
- الألكتروليت : هذا المعدن هو واحد من أملاح الفلز المستخدمة في عملية الطلاء، ويتم تطبيق فرق جهد أعلى من جهد التفاعل الكلي لتجنب الترسب المباشر، ويتكون على شكل أيون متراكب.
- الحصول على اللافلزات : يتمّ الحصول على بعض اللافلزات من خلال عملية التحليل الكهربائي، ومنها حصول اليود عن طريق استخدام محلول يوديد البوتاسيوم وأقطاب خاملة من الجرافيت، حيث يتفكك يوديد البوتاسيوم ويتكون اليود حول الأنود عند ذوبانه في الماء، وتتكوّن أنيونات الهيدروكسيد ويتصاعد غاز الهيدروجين عند الكاثود، مما يجعل المحلول ذو وسط قلوي.
اسم جهاز التحليل الكهربي للماء
يتم تحليل الماء كهربائيًا باستخدام جهاز هوفمان الكهربائي الذي اخترعه العالم أوجست فيلهم فون هوفمان في عام 1866، ويتم الحصول على مكونات الماء الأساسية من الأوكسجين والهيدروجين.
- يتم استخدامه لرفع درجة حرارة الماء، من أجل تقليل استهلاك الطاقة الكهربائية .
- تساعد زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية على أسطح الأقطاب الكهربائية .
- يؤدي ارتفاع درجة حرارة الماء إلى زيادة موصلية الأيونات المتعلقة بالمادة الكهربائية .
بداية التحليل الكهربي
بدأ استخدام التحليل الكهربي منذ استخدام البطاريات البدائية باستخدام قانون فاراداي، الذي ينص على أن الجهد في الدائرة يتناسب مع معدل التغير المغناطيسي عبر الدائرة، وينطبق هذا القانون على المبادئ الأساسية لأجهزة توليد الكهرباء والمحولات والمولدات.
