1. Elektroliz jarayoni. Suyuqlanma va eritma elektrolizi

Elektroliz

Elektroliz - eritmalar yoki elektrolit eritmasi orqali elektr toki o‘tganda elektrodlarda sodir bo‘ladigan fizik-kimyoviy jarayonlar shu nom ostida birlashadi. Musbat va manfiy elektrodlarda bo‘ladigan jarayonlar mexanizmi turlichadir. Anodda ionlar atom yoki molekulalar elektronlarini bergani uchun unda elektrokimyoviy oksidlanish reaksiyasi sodir bo‘ladi. Aksincha, katoddagi turli zarralarga elektronlar kelib qo‘shiladi va bu yerda sodir bo‘ladigan reaksiyalar, elektrokimyoviy tiklanish reaksiyalari bo‘ladi.

Elektroliz 1833-1834 yillarda ingliz olimi M.Faradey ochgan qonunlarga bo‘ysunadi.

Faradeyning birinchi qonuni shunday ta'riflanadi: elektrodda ajralib chiqadigan modda miqdori M elektrolitdan o‘tgan elektr zaryadi miqdoiri q ga to‘g‘ri proporsional: M=kq.

Proporsional koeffitsienti k son jihatdan elektrolitdan elektr zaryadi birligi o‘tganda ajralib chiqadigan modda massasiga teng va unga moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti deyiladi. Elektrolitdan t vaqt oralig‘ida I o‘zgarmas tok o‘tganda q=I·t va M=k·I·t bo‘ladi.

Faradeyning ikkinchi qonuniga asosan, elementlarning elektrokimyoviy ekvivalentlari ularning kimyoviy ekvivalentlariga to‘g‘ri proporsionaldir:

 

k=c· (A/Z),

bu yerda elementning atom og‘irligi A ning uning valentligi Z ga nisbati kimyoviy ekvivalent deyiladi. Modda massasining grammlarda ifodalangan miqdori uning kimyoviy ekvivalentiga teng va gramm-ekvivalent deyiladi. F=1/c kattalik Faradey soni deyiladi. Faradey soni elektrodda 1 gramm-ekvivalent modda ajralishi uchun elektrolitdan o‘tishi kerak bo‘lgan elektr zaryadiga teng:

F=96494 k/g-ekv ~ 9.65· 10⁴ k/g-ekv.

F ning kattaligi elektron zaryadining Avogadro soniga ko‘paytmasiga teng.

Elektroliz - fizik va kimyoviy hodisalar o‘rtasida mustahkam bog‘lanishni aks ettiruvchi fizik-kimyoviy jarayon. U amalda keng miqyosda qo‘llaniladi. Uning yordamida boshqa yo‘llar bilan olish qiyin bo‘lgan ko‘pgina kimyoviy birikmalar - kukunlar ko‘rinishidagi toza metallar va boshqa moddalar olinadi. Elektroliz jarayonidan turli metallarni korroziyadan himoya qilishda foydalaniladi.

Amalda elektroliz maxsus apparatlarda - elektrolizyorlarda o‘tkaziladi. Ular po‘lat, keramik materiallar, shuningdek shisha va plastik massalardan tayyorlanadi. Elektrodlar turli metallar va qotishmalardan tayyorlanadi. Ba'zan, elektroliz davomida anod va katodda shunday moddalar vujudga keladiki, iloji boricha ularning o‘zaro ta'siridan qochish kerak bo‘ladi. Bu maqsadda elektrolizyorga serkovak to‘siq - diafragma qo‘yiladi.