Elektrolytverfahren

ElektrolytVerfahren bezeichnet eine Gruppe chemischer Verfahren, bei denen chemische Reaktionen durch elektrischen Strom in einem Elektrolyten angetrieben oder ermöglicht werden. Typische Bauteile sind eine Elektrolytlösung oder Schmelze (der Elektrolyt), zwei oder mehr Elektroden und eine Spannungsquelle. Am Rand der Elektroden finden Redoxreaktionen statt, wobei Ionen durch den Elektrolyten wandern und Elektronen durch den äußeren Stromkreis fließen.

Prinzipiell unterscheidet man Prozesse, bei denen Energie zugeführt wird, um eine Reaktion zu erzwingen (Elektrolyse), von Prozessen, bei denen der Strom genutzt wird, um Metall oder Substanz zu gewinnen, zu veredeln oder zu trennen (elektrochemische Abscheidung, Galvanisieren). In der Praxis kommen auch elektrolytische Metallscheidungen, Elektrolyse zur Gewinnung von Cl2 oder H2 im Chloralkali-Verfahren sowie elektrochemische Synthesen zum Einsatz.

Zu den Anwendungsgebieten zählen die Beschichtung von Bauteilen mittels Elektroplattierung, die Metallgewinnung und -reinigung (beispielsweise Kupfer- und Aluminiumproduktion), die Wasser-Elektrolyse zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff sowie Elektrodenpositionen in der Elektronik- oder Mikrochemie. Die Wahl des Elektrolyten (Salzlösungen, starke Säuren, Schmelzbedingungen) und der Elektrodenmaterialien (inert oder aktiv) bestimmen Reaktionswege, Ausbeute und Reinheit der Produkte.

Vorteile von Elektrolytverfahren sind präzise Schichtstrukturen, hohe Reinheiten und vielfältige Anwendungsfelder. Nachteile umfassen hohen Energiebedarf, Wärmeentwicklung und Umweltaspekte. Das Elektrolytverfahren hat eine zentrale Rolle in der Elektrochemie und Industrie, gestützt auf Faradaysche Gesetze, die die Beziehung zwischen Ladungstransport und Massenänderung an den Elektroden beschreiben.

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