Elektrik akımını ileten çözeltilere elektrolit denir. Asit, baz, tuz çözeltileri birer elektrolittir. Elektrolit içine batırılan bir metal levha veya çubuklara elektrot denir. Elektrot olarak platin, grafit veya Cu, Fe, Ni, Cr, Ag gibi metaller kullanılabilir. Elektrik akımını üreten araçlara üreteç denir. Elektrolizde üreteç olarak doğru akım üreten pil, akümülatör gibi kaynaklar kullanılır. Üretecin pozitif (+) kutbuna bağlı olan elektrotlara anot, negatif (-) olan kutbuna bağlı olan elektrota ise katot denir. Elektrolizde anota giden (-) iyona anyon, katota giden (+) iyona ise katyon adı verilir. Üreteçten akımın geçmesiyle elektrotlarda ve elektrolitte gerçekleşen olayların tümüne Elektroliz denir. Elektroliz kısaca elektrik akımı yardımıyla gerçekleştirilen kimyasal tepkimelerdir.
İçerisinde tuz olan bir elektroliz devresi düşünelim. Anot ve katot arasındaki potansiyel farkı elektroliz devresinde kimyasal tepkimelerin gerçekleşmesine yol açar. Anahtar kapatılınca katot (-) anot ise (+) olarak yüklenir. Katotun elektron verme isteği çözelti tarafından karşılanır. Bu yolla dolaylı olarak elektron çözelti üzerinden üretecin (+) kutbundan (-) kutbuna aktarılmış olur. Bu yolla üretecin (+) ve (-) kutupları arasındaki potansiyel farkı giderilmeye çalışılır. Olay sırasında çözeltide bazen de elektrotlarda köklü değişimler görülür. Katot çözeltideki (+) iyonları çekerek elektron verir ve indirgenme olur. Anot çözeltideki (-) iyonları çekerek elektron alır ve yükseltgenme olur.
Arrhenius`un geliştirdiği varsayıma göre elektroliz şöyle açıklanır: Elektrolit sıvı durumunda ise, moleküllerin küçük ya da büyük bir bölümü, iyonlara ayrışır; bu iyonlardan biri, yani artık yük taşıyanı katyondur; eksi yüklü olan diğeri ise anyondur; bu iki iyonun yükleri eşit, ancak işaretleri terstir. Bunlardan kimileri katot, kimileri de anot tarafından çekilir. Böylece gerçekleşen yük iletimi, elektrolit içerisinde bir akım yaratır.
Tepkimeye girdiklerinde enerji yükletmek yerine kimyasal enerji üreten bazı maddelerin tepkimesinde, indirgenme ve yükseltgenme tepkimelerinin iki ayrı elektrot üzerinde ayrı ayrı gerçekleşmesi sağlanabilirse, üretilen bu enerjinin tümü yada bir bölümü elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Örneğin kurşunlu akümülatörlerde kurşun dioksit element halindeki kurşun ve sülfürik asidin tepkimesinden kurşun sülfat ve su oluşur. Bu tepkimedeki süreçlerden biri, elektrotlardan birine yönelen kurşunun, kurşun sülfata yükseltgenmesi, öbürü de ikinci elektrot kurşun dioksitin kurşun sülfata indirgenmesidir; bu tepkime sırasında elektrik yüklerinin hareketini sağlayan, hidrojen iyonlarının elektrot üzerindeki yer değiştirmesidir. Bu süreçler elektrotları birbirine bağlayan dış devre üzerinde elektrik akımı doğuran itici bir güç (gerilim) yaratır.
Elektrolizin kullanım alanları:
Elektroliz, öncelikle elektrolizle metalürjilerde, metallerin hazırlanmasında (çözünmez anot) ya da arıtılmasında (çözünür anot) kullanılır. Elektroliz, ayrıca galvanoplastide, bir elektrolitik metal birikimi ile döküm kabına biçim vermede, aşınmaya karşı korunmada ve bir metal çözeltisiyle metallerin kaplanmasında (sözgelimi; nikel kaplama, çinko kaplama, kadmiyum kaplama, krom kaplama, gümüş ya da altın kaplama) başvurulan bir yöntemdir. Arı hidrojen, özellikle suyun elektroliziyle elde edilir. Öbür uygulamaları arasında, gaz üretimi (klor), metal üstünde koruyucu oksitli anot tabakalarının elde edilmesi (alüminyumun, alümin aracılığıyla, anotlaştırılması işlemi), elektrolizle parlatma metallerin katot ya da anot olarak yağlardan arındırılması sayılabilir. Elektroliz, akım şiddetlerinin, özellikle de voltmetrelerdeki akım miktarlarının ölçülmesine de olanak verir. Sürekli akım yardımıyla, organik dokuların ayrıştırılmasına dayanan tedavi elektrolizi, cerrahide sinir urlarının (nöronların), sertleşen urların, sidik yolu (üretra) ya da yemek borusu daralmalarının tedavisinde, vb yerlerde kullanılır.
|  anasayfa   |  sayfa başı  |   geri  |