Πώς επηρεάζει το αλάτι ηλεκτρόλυση;

Το αλάτι ή το χλωριούχο νάτριο (NaCl) παίζει καθοριστικό ρόλο στην ηλεκτρόλυση και η επίδρασή του εξαρτάται από το αν διαλύεται στο νερό ή υπάρχει στη στερεά μορφή. Εδώ είναι μια κατανομή:

1. Αλάτι διαλυμένο σε νερό (διάλυμα ηλεκτρολύτη)

* αυξάνει την αγωγιμότητα: Το αλάτι διαχωρίζεται σε ιόντα (Na+ και Cl-) όταν διαλύεται σε νερό. Αυτά τα ιόντα δρουν ως φορείς φορτίου, αυξάνοντας την ηλεκτρική αγωγιμότητα της λύσης. Αυτό επιτρέπει στο ηλεκτρικό ρεύμα να ρέει πιο εύκολα μέσω του ηλεκτρολύτη, διευκολύνοντας την ηλεκτρόλυση.

* διευκολύνει τις αντιδράσεις: Η παρουσία ιόντων παρέχει αντιδραστήρια για τις ηλεκτροχημικές αντιδράσεις που εμφανίζονται στα ηλεκτρόδια κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης. Για παράδειγμα, στην ηλεκτρόλυση του νερού με αλάτι, τα cl-ions οξειδώνονται στην άνοδο, παράγοντας αέριο χλωρίου, ενώ τα ιόντα Η+ από το νερό μειώνονται στην κάθοδο, παράγοντας αέριο υδρογόνου.

* Αλλαγή του σχηματισμού προϊόντων: Ο τύπος των ιόντων που υπάρχουν στο διάλυμα ηλεκτρολύτη μπορεί να επηρεάσει τα προϊόντα της ηλεκτρόλυσης. Για παράδειγμα, στην ηλεκτρόλυση της άλμης (αλμυρό νερό), παράγεται αέριο χλωρίου στην άνοδο αντί του οξυγόνου, το οποίο θα παράγεται εάν χρησιμοποιήθηκε μόνο καθαρό νερό.

2. Στερεό άλας (ηλεκτρολυτικό κύτταρο με στερεό ηλεκτρολύτη)

* ηλεκτρολύτης: Το στερεό άλας μπορεί να δρα ως ηλεκτρολύτης σε εξειδικευμένα ηλεκτρολυτικά κύτταρα, επιτρέποντας την κίνηση των ιόντων μέσω του κρυσταλλικού πλέγματος του. Ωστόσο, η αγωγιμότητα του στερεού αλατιού είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή ενός υδατικού διαλύματος, καθιστώντας τη διαδικασία λιγότερο αποτελεσματική.

* ηλεκτρόλυση: Το συμπαγές άλας μπορεί να ηλεκτρολυθεί άμεσα, αλλά η διαδικασία είναι συχνά λιγότερο πρακτική λόγω της χαμηλότερης αγωγιμότητας του.

Βασικά σημεία:

* Το άλας είναι απαραίτητο για την αποτελεσματική ηλεκτρόλυση σε υδατικά διαλύματα. Αυξάνει την αγωγιμότητα, παρέχει αντιδραστήρια και μεταβάλλει τα προϊόντα.

* Το αλάτι μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως στερεός ηλεκτρολύτης, αν και η αγωγιμότητά του είναι χαμηλότερη.

* Τα συγκεκριμένα αποτελέσματα του αλατιού στην ηλεκτρόλυση εξαρτώνται από τη συγκέντρωσή του, τον τύπο ηλεκτρολύτη και την εφαρμοζόμενη τάση.

Παράδειγμα:

Στην ηλεκτρόλυση της άλμης (αλμυρό νερό), εμφανίζονται οι ακόλουθες αντιδράσεις:

* Άνοψη: 2cl- → CL2 + 2Ε- (παράγεται αέριο χλωρίου)

* Καθεάνα: 2Η + + 2Ε- → H2 (παράγεται αέριο υδρογόνο)

Αυτή η διαδικασία δεν θα ήταν δυνατή χωρίς την παρουσία ιόντων αλατιού, τα οποία παρέχουν τα απαραίτητα αντιδραστήρια για την εμφάνιση των αντιδράσεων.

Συμπερασματικά, το αλάτι διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην ηλεκτρόλυση, καθιστώντας το κρίσιμο συστατικό για πολλές ηλεκτρολυτικές διεργασίες.