Beskriv processen med elektrolyse ved produktion af metaller

Elektrolyse er processen med anvendelse af elektrisk strøm til at inducere en kemisk reaktion. Den pågældende kemiske reaktion er typisk en reduktionsoxidationsreaktion, hvor atomer udveksler elektroner og ændrer oxidationstilstande. Denne proces kan bruges til at fremstille metalfaststoffer, som er nyttigt til elektroplettering og oprensning af forskellige metaller.
Grundlæggende opsætning af elektrolyse

Elektrolyse kræver to modsat ladede poler, kaldet katoden og anoden. Katoden er negativt ladet; det er stedet for reduktion af positive ioner. Anoden er positivt ladet; det er stedet for oxidation af negative ioner. I en elektrolytisk celle er disse to poler forbundet til en ekstern strømkilde. Kredsløbet afsluttes typisk med en saltopløsning kaldet elektrolytten. Ved produktion af metal gennem elektrolyse vil der dannes et lag af metal på katoden.
Reaktionens art

Ved en reduktion-oxidation - eller redox - reaktion udveksler to forskellige elementer elektroner . I processen med elektrolyse vises fast eller smeltet metal, når en positivt ladet metalion får elektroner, således at det har en neutral ladning. De positive metalioner er til stede i den elektrolytiske opløsning. De kan danne et fast eller smeltet metal på katoden, når der tilføres elektrisk strøm til apparatet. For eksempel, ved elektrolytisk oprensning af aluminium, reduceres aluminiumioner fra elektrolytten ved en katode og danner meget rent aluminium.
Anvendelse af elektricitet

For at produktionen af metal skal finde sted , skal der anvendes et elektrisk potentiale. I processen med elektrolyse kommer denne strøm af elektroner typisk fra en ekstern DC-strøm. Når den elektriske strøm er tilført, bevæger elektroner sig gennem det eksterne kredsløb, og positive ioner bevæger sig i elektrolytten. Derefter kan katoden gennemgå reduktion med disse elektroner og ioner til dannelse af metal.
Endpoint of Elektroplating |

Elektropletteringsprocessen er begrænset af mængden af positive metalioner i den elektrolytiske opløsning. Når alle disse ioner er opbrugt, har reaktionen ingen måde at fortsætte på. Derfor dannes der ikke mere metal. For at fortsætte med at danne mere metal, skal du tilføje mere positive metalioner til den elektrolytiske opløsning.