電解是將直流電解電源輸出電流通過電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)物質(zhì)(又稱電解液),在陰極和陽極上引起氧化還原反應(yīng)的過程,電化學(xué)電池在外加電壓時(shí)可發(fā)生電解過程。
電解電源輸出電流通過物質(zhì)而引起化學(xué)變化的過程?;瘜W(xué)變化是物質(zhì)失去或獲得電子(氧化或還原)的過程。電解過程是在電解池中進(jìn)行的。電解池是由分別浸沒在含有正、負(fù)離子的溶液中的陰、陽兩個(gè)電極構(gòu)成。電解電源輸出電流流進(jìn)負(fù)電極(陰極),溶液中帶正電荷的正離子遷移到陰極,并與電子結(jié)合,變成中性的元素或分子;帶負(fù)電荷的負(fù)離子遷移到另一電極(陽極),給出電子,變成中性元素或分子。
電解電源廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)中,如從礦石或化合物提取金屬(電解冶金)或提純金屬(電解提純),以及從溶液中沉積出金屬(電鍍)。金屬鈉和氯氣是由電解溶融氯化鈉生成的;電解氯化鈉的水溶液則產(chǎn)生氫氧化鈉和氯氣。電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣。水的電解就是在外電場作用下將水分解為H2(g)和O2(g)。
直流電源電解是一種非常強(qiáng)有力的促進(jìn)氧化還原反應(yīng)的手段,許多很難進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),都可以通過直流電解電源電解來實(shí)現(xiàn)。例如:可將熔融的氟化物在陽極上氧化成單質(zhì)氟,熔融的鋰鹽在陰極上還原成金屬鋰。電解工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中具有重要作用,許多有色金屬(如鈉、鉀、鎂、鋁等)和稀有金屬(如鋯、鉿等)的冶煉及金屬(如銅、鋅、鉛等) 的精煉,基本化工產(chǎn)品(如氫、氧、燒堿、氯酸鉀、過氧化氫、乙二腈等)的制備,還有電鍍、電拋光、陽極氧化等,都是通過直流電解電源電解實(shí)現(xiàn)的。