Γιατί δεν είναι δυνατόν να ηλεκτρολύσει μια σταθερή ουσία;
Οι προκλήσεις των ηλεκτρολυτικών στερεών:
* Ιονική κινητικότητα: Η ηλεκτρόλυση βασίζεται στην κίνηση των ιόντων για τη μεταφορά ηλεκτρικού ρεύματος. Στα υγρά, τα ιόντα είναι ελεύθερα να κινούνται, επιτρέποντας τη μεταφορά φορτίου και τις χημικές αντιδράσεις στα ηλεκτρόδια. Στα στερεά, τα ιόντα είναι συνήθως κλειδωμένα σε μια άκαμπτη δομή πλέγματος με περιορισμένη κινητικότητα. Αυτό καθιστά δύσκολο τα ιόντα να μεταναστεύσουν στα ηλεκτρόδια και να συμμετέχουν στη διαδικασία ηλεκτρόλυσης.
* αγωγιμότητα: Τα περισσότερα στερεά είναι κακοί αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας. Ενώ μερικά στερεά όπως τα μέταλλα είναι καλοί αγωγοί, δεν υποβάλλονται συνήθως σε ηλεκτρόλυση, καθώς δεν σχηματίζουν εύκολα ιόντα. Ορισμένες στερεές ιοντικές ενώσεις μπορούν να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια, αλλά η αγωγιμότητά τους είναι γενικά πολύ χαμηλότερη από τα υγρά.
* Αλλαγές φάσης: Για να ενεργοποιηθεί η ηλεκτρόλυση, ένα στερεό συχνά πρέπει να λιώσει ή να διαλυθεί σε κατάλληλο διαλύτη για να σχηματίσει έναν υγρό ηλεκτρολύτη. Αυτό μπορεί να είναι ενεργειακή ένταση και μπορεί να μην είναι εφικτό για όλες τις ουσίες.
Παραδείγματα στερεάς ηλεκτρόλυσης (ειδικές περιπτώσεις):
* ηλεκτρόλυση στερεού οξειδίου: Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει τη χρήση ενός ηλεκτρολύτη στερεού οξειδίου (όπως ένα κεραμικό υλικό) για την αποσύνθεση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτή η μέθοδος έχει δυνατότητες παραγωγής υδρογόνου, αλλά απαιτεί εξειδικευμένες συνθήκες.
* Ηλεκτροχημική κατεργασία: Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί ηλεκτρόλυση για την απομάκρυνση υλικού από ένα στερεό μεταλλικό τεμάχιο. Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τη διάλυση των μεταλλικών ιόντων στην άνοδο και την κατάθεση τους στην κάθοδο. Ωστόσο, αυτό αφορά περισσότερο την απομάκρυνση υλικού από την παραδοσιακή ηλεκτρόλυση.
Συνοπτικά:
Ενώ είναι γενικά πιο δύσκολο να εκτελεστεί ηλεκτρόλυση σε στερεές ουσίες λόγω περιορισμένης ιοντικής κινητικότητας και αγωγιμότητας, υπάρχουν συγκεκριμένες περιπτώσεις όπου μπορεί να συμβεί. Αυτές είναι συχνά εξειδικευμένες διαδικασίες με μοναδικές συνθήκες και εφαρμογές.
