Где используется явление электролиза

У чистого алюминия много ценных свойств. Он легок и поэтому с успехом используется как конструкционный и строительный материал, например в самолетостроении. В электротехнике он заменяет дорогостоящую медь. Целый раздел металлургии – так называемая алюмотермия – основана на химической реакции металлического алюминия с кислородом. Это сильно экзотермическая реакция, при которой происходит восстановление ряда оксидов металлов и получаются чистые металлы. Повсеместно в нашей жизни используется алюминий: на строительных площадках, для производства посуды, для упаковки шоколада...

Магний не только широко применяется в сегодняшней жизни, но и имеет перспективы на будущее. Его легкие сплавы – отличный строительный и конструкционный материал. Кроме того, благодаря способности легко соединяться с кислородом, магний находит применение и в пиротехнике. Некоторые металлургические процессы осуществляются при участии этого сильного восстановителя.

Металлический магний долгое время не удавалось получить. Попытки выделить с помощью электролиза предпринимал еще М. Фарадей, но безуспешно. В 1852 г. Р. Бунзен получил чистый магний электролизом расплавленного безводного хлорида магния. В 1883 г. в Англии освоили промышленный способ электролитического получения этого металла.

Сегодня для производства магния используется безводный хлорид магния. Исходным сырьем служит карналит или бишофит, которые после обезвоживания поступают в электролизную ванну. Процесс идет при температуре 700–720 °С. Из расплава на катоде выделяется магний, а на аноде – хлор. Эти вещества свободно вступают в реакцию и реагируют бурно. Если допустить их соприкосновение – электролиза будто и не было. Поэтому электрохимики ставят диафрагму, которая разделяет катодное и анодное пространство. Так получают чистый магний.

Все обстоит намного проще, если электролиз проводится в растворах. Цель его может быть различной: в одних случаях получить в чистом виде и в достаточном количестве какой-нибудь металл, а в других – только рафинировать его, то есть очистить от примесей. Когда же ставится задача покрыть защитным слоем металлический предмет или не проводящую электрический ток деталь, тогда мы обращаемся к гальваностегии и гальванопластике.

Давайте рассмотрим еще и получение цинка. Старей пирометаллургический способ, который состоит в восстановлении оксида цинка углем при 1300–1400 °С, не экономичен, а полученный цинк содержит примеси. Поэтому еще в 80-х годах XIX века электрохимики начали искать новый, более дешевый метод. Вопрос был решен удовлетворительно лишь в 1915 г. С тех пор цинк получают путем электролиза его сернокислых растворов.


Полезное чтиво:
Выделение примеси металлов
Коррозия и гальванические покрытия
Как сохранить покрытие корпуса
Электролиз воды
Как происходит электролиз под давлением
Опыты с тяжёлой водой